Question

9．如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，使用同一滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)．
（1）實(shí)驗(yàn)操作過程中，應(yīng)沿豎直方向拉彈簧測力計(jì)，且使鉤碼勻速上升，在彈簧測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定時(shí)讀數(shù)．
（2）通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表．

次數(shù)	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/m	有用功V有用/J	測力計(jì)拉力F/N	繩自由端移動(dòng)距離s/m	總功F總/J	機(jī)械效率η/%
l	1	0.1	0.1	0.5	0.3	0.15	66.7
2	2	0.1	0.2	0.8	0.3	0.24	83.3
3	3	0.1	0.3	1.1	0.3	0.33

①第三次實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率是90.9%．
②分析表中數(shù)據(jù)可得出初步結(jié)論：同一滑輪組提起的物體越重，機(jī)械效率越高．
（3）上述實(shí)驗(yàn)中若沒有刻度尺也能完成實(shí)驗(yàn)，說出你的辦法．

Answer 1

分析 （1）只有在勻速拉動(dòng)時(shí)，拉力的大小才是不變的，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是不變的，才能快速準(zhǔn)確測出拉力的大��；
（2）①由表格第三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計(jì)算其機(jī)械效率；
②由表格數(shù)據(jù)找到相同的量和不同量，根據(jù)控制變量法得出結(jié)論；
（3）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$分析說明．

解答 解：
（1）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直方向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，在彈簧測力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)；
（2）①由表中第三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.3J}{0.33J}$×100%≈90.9%；
②根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，繩子自由端通過距離與鉤碼上升高度比值都相同，根據(jù)s=nh，說明實(shí)驗(yàn)所使用的是同一滑輪組，三次實(shí)驗(yàn)中鉤碼越重滑輪組的機(jī)械效率越高．
所以可以得出的結(jié)論是：同一滑輪組提起的物體越重，機(jī)械效率越高；
（3）因?yàn)閟=nh，
所以滑輪組機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F×3h}$=$\frac{G}{3F}$，所以只用彈簧測力計(jì)測出鉤碼重力G與拉力F，也可以計(jì)算出機(jī)械效率．
故答案為：（1）勻速；穩(wěn)定；（2）①90.9；②同一滑輪組提起的物體越重，機(jī)械效率越高；（3）根據(jù)s=nh，η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F×3h}$=$\frac{G}{3F}$，只用彈簧測力計(jì)測出鉤碼重力G與拉力F可以計(jì)算出機(jī)械效率．

點(diǎn)評 本題是測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、機(jī)械效率的計(jì)算、運(yùn)用控制變量法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析等，注意同一滑輪組機(jī)械效率跟被提升的物體的重有關(guān)．提起物體越重，機(jī)械效率越高．