Question

1．在“測滑輪組機械效率”的實驗中，如圖是小強實驗中的情景，如表是他記錄的一組數據．

鉤碼總重G （N）	鉤碼上升高度h （m）	測力計拉力F （N）	測力計移動距離（s） （m）
2	0.05	0.4	0.15

（1）這個實驗使用的測量工具是刻度尺和彈簧測力計．
（2）在實驗操作中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計．
（3）由表中數據可計算出，滑輪組對鉤碼做的有用功為0.1J，人做的總功為0.06J．
（4）對以上兩個計算結果進行比較，其不合理之處是有用功大于總功；結合彈簧測力計放大圖，可知小強的錯誤是測力計讀數錯誤．
（5）在該次實驗中，所測滑輪組的機械效率應該為83.3%．

Answer 1

分析 （1）實驗中需要測量鉤碼上升高度和測力計移動距離，因此實驗中還需要刻度尺；
（2）要掌握繩端拉力的測量，為正確測量拉力，需使測力計做勻速直線運動．
（3）根據表中實驗數據，由功的計算公式W=Fs可以求出總功；
（4）有用功不可能大于總功，從總功與有用功的關系分析答題；根據圖示彈簧測力分析錯誤原因；
（5）根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計算滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）實驗中需要測量鉤碼上升高度和測力計移動距離，因此除了彈簧測力計以外，還需要是刻度尺．
（2）為準確測量繩端拉力，需豎直向上勻速拉動測力計；
（3）由表中實驗數據可知，W_總=Fs=0.4N×0.15m=0.06J；
（4）由（1）可知，有用功大于總功，這是不可能的；由圖示彈簧測力計可知，彈簧測力計分度值是0.2N，彈簧測力計所示應該是0.8N，而不是0.4N；
（5）總功應為：W_總=Fs=0.8N×0.15m=0.12J，
所以滑輪組效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.1J}{0.12J}$×100%≈83.3%．
故答案為：（1）刻度尺；
（2）勻速；
（3）0.06；
（4）有用功大于總功；測力計讀數錯誤；
（5）83.3%．

點評 本題主要考查了有用功、總功、機械效率的計算，是一道基礎性題目．注意任何機械的機械效率都不可大于100%，同時，在具體實驗中，彈簧測力計讀數也是我們容易出錯之處，應引起關注．