Question

小剛同學(xué)測滑輪組機(jī)械效率時所用的實驗裝置如圖所示。

（1）表中第1次實驗數(shù)據(jù)有錯誤，改正后計算出其機(jī)械效率為     。

（2）根據(jù)另一組正確的數(shù)據(jù)計算出的機(jī)械效率為    ；比較兩次的機(jī)械效率可以

得出的結(jié)論是：                  。

實驗次數(shù)	物重G/N	物體上升高度h/m	拉力F/N	繩自由端上升距離s/m	η
1	2	0.1	1.1	0.2
2	4	0.1	2.0	0.3

（3）實驗中拉動彈簧測力計時要注意            。

（4）小剛用彈簧測力計測力時發(fā)現(xiàn)示數(shù)有忽大忽小現(xiàn)象，引起這種現(xiàn)象的原因是      造成的。為改變這種現(xiàn)象，小剛讓彈簧測力計靜止下來讀數(shù)，這樣他測得的機(jī)械效率將    （選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（5）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，滑輪組的機(jī)械效率     （選填“變大”、“變小”或“不變”）。（7分）

 

Answer 1

【答案】

（1）60.6%（2）66.7%，用同一滑輪組提起的重物越重，它的機(jī)械效率就越大，（3）勻速豎直向上拉，且在拉動的過程中讀數(shù)，（4）拉動不勻速，變大，（5）不變

【解析】

試題分析：根據(jù)二力平衡，要保持勻速拉動彈簧測力計；同時因為動滑輪的實質(zhì)是省力杠桿，所以拉力的方向應(yīng)與滑輪直徑的方向垂直，才不會改變動力與阻力的關(guān)系；通過讀圖確定s與h的關(guān)系，可判斷出s的大小記錄錯誤，改正后可利用公式計算機(jī)械效率的大��；同樣利用機(jī)械效率的公式可計算第2次實驗的結(jié)果；根據(jù)兩次提升重物的區(qū)別，結(jié)合機(jī)械效率的大小，可得出相應(yīng)的結(jié)論；彈簧測力計靜止時，讀數(shù)變小，根據(jù)公式W=Fs可知，總功會變小，在有用功不變的情況下，機(jī)械效率就會變大；只要有用功、額外功都不變，機(jī)械效率就不會改變。

（1）根據(jù)二力平衡的要求和動滑輪的實質(zhì)，拉動彈簧測力計時要豎直勻速拉動，才能保證測量準(zhǔn)確；

（2）圖中滑輪組用3段繩子承擔(dān)物重，因此，應(yīng)為0.3m，機(jī)械效率為：；

（3）第2次實驗的機(jī)械效率為：；兩次實驗條件唯一的不同是提升的重物不同，因此，可總結(jié)出：使用同一滑輪組所提升的重物越重，機(jī)械效率越高；

（4）因為靜止讀數(shù)時，拉力F變小，所以總功變小，機(jī)械效率就會相應(yīng)地變大；

（5）如果僅改變繞繩的方法，額外功不變、有用功不變，則機(jī)械效率也不會改變。

故答案為：（1）豎直勻速向上（或勻速向上）；（2）60.6%；（3）66.7%、使用同一滑輪組所提升的重物越重，機(jī)械效率越高；（4）變大；（5）不變。

考點：此題考查的是測滑輪組機(jī)械效率。

點評：（1）勻速拉動是二力平衡的需要，豎直拉動則是動滑輪的實質(zhì)決定的，這一點我們要重點理解；

（2）只有細(xì)心讀圖，才能判斷出錯誤所在，計算出的機(jī)械效率才不會出錯；

（3）兩次實驗中的物重不同，機(jī)械效率就不同，而其他條件均相同，這也是控制變量法的運(yùn)用；

（4）靜止讀數(shù)直接影響了拉力，進(jìn)而影響了總功，最后影響了機(jī)械效率，合理推理才能做出正確判斷；

（5）在其他條件相同時，滑輪組的繞繩方法是不會對機(jī)械效率造成影響的，這一點要從對功的分析上去理解。