Question

1．如圖小明測定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)．
（1）根據(jù)如表數(shù)據(jù)畫出滑輪組的繞線方法．第②次的機(jī)械效率為83.3%．

次數(shù)	鉤碼重力/N	鉤碼上升的高度/m	繩端的拉力/N	細(xì)線移動(dòng)的距離/m	機(jī)械效率/%
①	8	0.2	3.6	0.6	74.1
②	12	0.2	4.8	0.6

（2）小明在實(shí)驗(yàn)過程中由于操作不熟練導(dǎo)致彈簧測力計(jì)示數(shù)忽大忽小，無法讀數(shù)拉力F的大小，這主要是小明沒有勻速豎直拉動(dòng)彈簧測力計(jì)導(dǎo)致的．
（3）小明為了解決第（2）的問題，用一種新的方法來測滑輪組的效率：他測出了物體的重力G和動(dòng)滑輪重力G_{動(dòng)滑輪}，然后根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=（$\frac{Gh}{（G+{G}_{動(dòng)滑輪}）h}$）×100%=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)滑輪}}$×100%計(jì)算出該滑輪組的效率，則這種方法測出的滑輪組機(jī)械效率大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）實(shí)際值．

Answer 1

分析 （1）通過物體升高的距離和繩子自由端移動(dòng)的距離，確定繩子的段數(shù)，確定滑輪組的繞法；
知道鉤碼的重力、鉤碼移動(dòng)的距離、繩子的拉力、繩子自由端移動(dòng)的距離，求出有用功和總功，求出機(jī)械效率；
（2）根據(jù)二力平衡知：只有勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，拉力大小不變，彈簧測力計(jì)的示數(shù)才穩(wěn)定．
（3）由η=（$\frac{Gh}{（G+{G}_{動(dòng)滑輪}）h}$）×100%=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)滑輪}}$×100%可知，只考慮動(dòng)滑輪的重，沒有考慮繩重和摩擦，使得總功變小，所以機(jī)械效率偏大．

解答 解：
（1）當(dāng)鉤碼升高0.2m時(shí)，繩子自由端移動(dòng)0.6m，n=$\frac{0.6m}{0.2m}$=3，說明物體和動(dòng)滑輪的總重由三段繩子承擔(dān)，繩子的段數(shù)是奇數(shù)，從動(dòng)滑輪開始繞起．如圖所示：

機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{12N×0.2m}{4.8N×0.6m}$×100%≈83.3%；
（2）在實(shí)驗(yàn)過程中由于操作不熟練導(dǎo)致彈簧測力計(jì)示數(shù)忽大忽小，無法讀數(shù)拉力F的大小，這主要是小明沒有勻速豎直拉動(dòng)彈簧測力計(jì)導(dǎo)致的；
（3）由η=（$\frac{Gh}{（G+{G}_{動(dòng)滑輪}）h}$）×100%=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)滑輪}}$×100%可知，只考慮動(dòng)滑輪的重，沒有考慮繩重和摩擦；在有用功不變時(shí)，總功變小，所以后者機(jī)械效率偏大．
故答案為：（1）見上圖；83.3%；（2）勻速豎直；（3）大于．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、機(jī)械效率的計(jì)算與比較等問題，難度不是很大，熟悉實(shí)驗(yàn)、熟練應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．