Question

某小組同學(xué)用圖22所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“使用滑輪組的機(jī)械效率”，小強(qiáng)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得動(dòng)滑輪1.0N，定滑輪的重力為1.2N，每個(gè)鉤碼的重力為0.5N；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，忽略摩擦、繩重及實(shí)驗(yàn)誤差，小強(qiáng)多次改變動(dòng)滑輪所掛鉤碼的數(shù)量，分別記下每次所掛鉤碼的重力及對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	定滑 輪重 G定/N	動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N	鉤碼重 G物/N	鉤碼上升 高度h物/m	直接將鉤碼 舉高做的功 W有用/J	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) F動(dòng)/N	動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)距離 S動(dòng)/m	使用滑輪組動(dòng)力做的功 W總/J	滑輪組的機(jī)械效率 η
1	1.2	1.0	0.5	0.1	0.05	0.8	0.2	0.16	31.25%
2			1.0		0.1	1.0		①	②
3			1.5		0.15	1.3		0.26	57.7%
4			2.0		0.2	1.5		0.3	③

（1）請(qǐng)完成表格中的數(shù)據(jù)填寫 ①______；②______；③______．
（2）小強(qiáng)認(rèn)為，使用滑輪組一定可以省力；分析表格中的數(shù)據(jù)______（請(qǐng)?zhí)顚?shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào)）你可以發(fā)現(xiàn)，小強(qiáng)的觀點(diǎn)是不全面的．只有當(dāng)G_物＞______時(shí)（選填“定滑輪重”、“動(dòng)滑輪重”），使用滑輪組省力，機(jī)械效率也較高．
（3）結(jié)合本次實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?zhí)岢鎏岣呋�輪組機(jī)械效率的一種方法______．

Answer 1

解：（1）①W_總=Fs=1.0N×0.2m=0.2J；②③根據(jù)機(jī)械效率公式分別計(jì)算，得η②==50%，η③==66.7%；
（2）實(shí)驗(yàn)1中，拉力為0.8N大于鉤碼的重力0.5N，費(fèi)力；實(shí)驗(yàn)2中拉力=鉤碼重=1.0N不省力，因此，小強(qiáng)的觀點(diǎn)不全面．分析原因可知，只有當(dāng)G_物＞動(dòng)滑輪重時(shí)，使用滑輪組省力，機(jī)械效率也較高；
（3）通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析可以看出，動(dòng)滑輪過(guò)重，或提升物重太小時(shí)，機(jī)械效率會(huì)變低，因此，可通過(guò)減小動(dòng)滑輪重（或增加物重）來(lái)提高機(jī)械效率．
故答案為：（1）0.2，50，66.7；（2）1和2，動(dòng)滑輪重；（3）減小動(dòng)滑輪重（或增加物重）．
分析：明確滑輪組的特點(diǎn)，搞清各數(shù)據(jù)間的關(guān)系后，可用相應(yīng)的公式和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算．表格中①是總功，可用W_總=Fs求出，②③是機(jī)械效率，要用η=去計(jì)算；分析省力情況時(shí)要重點(diǎn)比較鉤碼重與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的關(guān)系，分析機(jī)械效率時(shí)，要重點(diǎn)關(guān)注鉤碼的重力改變，以及鉤碼重與動(dòng)滑輪組重的大小關(guān)系對(duì)機(jī)械效率大小的影響．
點(diǎn)評(píng)：在本實(shí)驗(yàn)中，牽扯的物理量較多，搞清各物理量間的關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵．只有清晰地把握各物理量間的關(guān)系，才能有針對(duì)性地對(duì)其結(jié)果做出分析和判斷．