Question

8．如圖所示是小明同學(xué)測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置圖．他用彈簧測(cè)力計(jì)使重為6N的物體在0.5s內(nèi)勻速上升了0.4m（不計(jì)繩重及摩擦） 
（1）觀察彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)可得拉力是2.5 N；
（2）該滑輪組的機(jī)械效率是多少？
（3）根據(jù)題目所提供的相關(guān)信息，還可以求出其它一些物理量．請(qǐng)從中任選兩個(gè)并加以解答．
（4）小明查閱了相關(guān)數(shù)據(jù)（如表所示），發(fā)現(xiàn)一般機(jī)械的效率都很低，請(qǐng)你就如何提高機(jī)械效率，提出兩點(diǎn)建議：

某些機(jī)械設(shè)備的效率
噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)	16%-24%
起重機(jī)	40%-50%
汽油機(jī)	22%-27%
柴油機(jī)	28%-30%

①減少?gòu)U氣帶走的熱量；
②減小機(jī)器部件間的摩擦．

Answer 1

分析 （1）彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)即可讀出小明所用的拉力；
（2）根據(jù)滑輪組判斷出承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Gnh}$=$\frac{G}{nF}$計(jì)算出滑輪組機(jī)械效率；
（3）根據(jù)題目所提供的相關(guān)信息，找出其它的物理量信息，應(yīng)根據(jù)已知數(shù)據(jù)中進(jìn)行最簡(jiǎn)單的計(jì)算就能求出的物理量；
（4）熱機(jī)的效率是指用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，要提高效率，就要減少熱的損失．相反，可以找出熱機(jī)效率低的原因．

解答 解：
（1）由圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.5N，指針指在2N到3N之間，所以小明所用的拉力F=2.5N；
（2）由圖可知滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重；
所以滑輪組機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Gnh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{6N}{3×2.5N}$×100%=80%；
（3）①由圖可知：動(dòng)滑輪由3段繩子承擔(dān)，則滑輪組的繩子段數(shù)n=3．
則可求彈簧測(cè)力計(jì)勻速向上運(yùn)動(dòng)的距離：S=nh=3×0.4m=1.2m；
②由圖知F=2.5N，則在此過程中所做的做功為W_總=Fs=2.5N×1.2m=3J；
（4）熱機(jī)效率是指熱機(jī)有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，要提高效率，首先使燃料充分燃燒，然后減少燃燒產(chǎn)生能量的損失，熱機(jī)效率較低，主要原因有：①?gòu)U氣帶走的大量的熱；②熱機(jī)部件間的摩擦大；③燃料不充分燃燒．
故答案為：（1）2.5；（2）滑輪組的機(jī)械效率為80%；（3）①拉力通過的距離為1.2m；總功為3J；（4）①減少?gòu)U氣帶走的熱量；②減小機(jī)器部件間的摩擦．

點(diǎn)評(píng) 本題所涉及到的公式特別多，要根據(jù)滑輪組確定繩子段數(shù)n，然后利用公式認(rèn)真計(jì)算，在計(jì)算過程中，要注意單位換算、公式變形等問題．