Question

4．在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用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）	測力計(jì)拉力 F（N）	測力計(jì)移動(dòng)距離s （m）
2	0.1	0.4	0.3

（1）請你對實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行分析，會發(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：Gh＞Fs；
（2）圖乙是測力計(jì)的放大圖．你會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果違背物理規(guī)律的原因是拉力F讀錯(cuò)；
（3）糾正錯(cuò)誤后，可計(jì)算該滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%；
（4）若僅減小提升鉤碼的個(gè)數(shù)，滑輪組的機(jī)械效率將減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“不變”或“減小”）；
（5）如圖丙是某公司的一幅廣告宣傳畫：一個(gè)巨大的滑輪組提起一個(gè)小皮箱，宣傳文字寫著“事無大小，必盡全力”．請你根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，對這幅宣傳畫發(fā)表自己的評述：使用機(jī)械做功，若額外功遠(yuǎn)大于有用功，機(jī)械效率過低，則毫無意義．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要會計(jì)算總功和有用功．知道W_有用=Gh，W_總=Fs．知道在使用滑輪組時(shí)需要克服動(dòng)滑輪的重力和摩擦做額外功，所以總功總小于額外功．通過計(jì)算總功和額外功進(jìn)行實(shí)際分析．
（2）在讀數(shù)前一定要認(rèn)清測力計(jì)的分度值．
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有1}}{{W}_{總1}}$×100%求機(jī)械效率；
（4）若僅減小鉤碼的個(gè)數(shù)，即減小物體的力，而額外功不變，有用功變小，根據(jù)機(jī)械效率等于有用功與總功之比分析；
（5）圖中給我們印象最深的應(yīng)該是一個(gè)巨大的動(dòng)滑輪，提起一個(gè)小皮箱，因此，從額外功、有功用的角度對機(jī)械效率進(jìn)行分析．

解答 解：（1）W_有用=Gh=2N×0.1m=0.2J；W_總=Fs=0.4N×0.3m=0.12J．而有用功應(yīng)小于總功，所以這一點(diǎn)是違背規(guī)律的．
（2）從圖中可以得知，測力計(jì)的分度值是0.2N，所以測力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為0.8N．而表格中數(shù)據(jù)是0.4N，所以測力計(jì)讀數(shù)出現(xiàn)了錯(cuò)誤．
（3）糾正錯(cuò)誤后，可計(jì)算該滑輪組的機(jī)械效率約為：
η=$\frac{{W}_{有1}}{{W}_{總1}}$=$\frac{Gh}{{F}_{1}s}$=$\frac{2N×0.1m}{0.8N×0.3m}$×100%≈83.3%．
（4）若僅減小鉤碼的個(gè)數(shù)，即減小物體的力，則額外功不變，有用功變小，有用功在總功中所占的比例變小，機(jī)械效率減小．
（5）對巨大的動(dòng)滑輪所做的功是額外功，只有對小皮箱所做的功才是有用功，可見這一機(jī)械的效率是非常低的，也就是說“事無大小，必盡全力”有時(shí)候反而是一種浪費(fèi)．
故答案為：（1）Gh＞Fs；（2）拉力F讀錯(cuò)；（3）83.3%；（4）減�。唬�5）使用機(jī)械做功，若額外功遠(yuǎn)大于有用功，機(jī)械效率過低，則毫無意義．

點(diǎn)評 本題是測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，主要考查了有關(guān)滑輪組的有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算；一定要知道有用功、總功的求法，掌握機(jī)械效率的計(jì)算公式，考查了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力．