Question

19．某同學(xué)在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖甲所示的裝置勻速提起鉤碼，并做了如下實(shí)驗(yàn)記錄：

鉤碼重G（N）	鉤碼上升高度h（m）	測(cè)力計(jì)拉力F（N）	測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s（m）
2	0.1	0.4	0.3

（1）提起鉤碼的時(shí)候，應(yīng)注意用測(cè)力計(jì)沿豎直方向拉，使重物做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
（2）如果你對(duì)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行有關(guān)分析，就會(huì)發(fā)現(xiàn)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是違背物理規(guī)律的，其表現(xiàn)在于：
總功小于有用功
（3）如圖乙是測(cè)力計(jì)的放大圖，結(jié)合圖甲你會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果違背物理規(guī)律的原因，其原因是彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)錯(cuò)誤
（4）糾正錯(cuò)誤后，可計(jì)算該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%
（5）小明在該同學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了幾次增加鉤碼的測(cè)量，計(jì)算結(jié)果表明，同一個(gè)滑輪組，當(dāng)提升的物重增加時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率會(huì)提高，從理論上分析，是因?yàn)轭~外功不變，有用功增多，有用功在總功中所占比例增大．

Answer 1

分析 （1）為了正確測(cè)量拉力，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）由于額外功的存在，總功總會(huì)大于有用功；
（3）根據(jù)圖示讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，找出錯(cuò)誤的原因；
（4）讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$計(jì)算出機(jī)械效率；
（5）同一滑輪組，被提升的物體越重，有用功越多，則有用功在總功中所占比例越大，機(jī)械效率越高．

解答 解：（1）提起鉤碼的時(shí)候，應(yīng)注意用測(cè)力計(jì)沿豎直方向拉動(dòng)，使重物做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)可準(zhǔn)確測(cè)出拉力的大�。�
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，W_有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，W_總=Fs=0.4N×0.3m=0.12J；總功小于有用功，所以不符合物理規(guī)律；
（3）由圖知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，示數(shù)為0.8N，由數(shù)據(jù)可知，測(cè)力計(jì)拉力F的讀數(shù)錯(cuò)誤，造成了實(shí)驗(yàn)結(jié)果違背物理規(guī)律；
（4）滑輪組的機(jī)械效率應(yīng)為：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{2N×0.1m}{0.8N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（5）當(dāng)提升的物重增加時(shí)，有用功會(huì)增多，同一滑輪組，所做額外功不變，所以有用功在總功中所占比值增大，機(jī)械效率提高．
故答案為：（1）豎直；勻速直線(xiàn)；（2）總功小于有用功；（3）彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)錯(cuò)誤；
（4）83.3%；（5）提高；額外功不變，有用功增多，有用功在總功中所占比例增大．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，考查了對(duì)機(jī)械效率概念的理解及影響滑輪組機(jī)械效率的因素，不僅要掌握影響因素，而且要理解原因．