Question

小磊班的同學(xué)準(zhǔn)備用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量動(dòng)滑輪的機(jī)械效率．
（1）在實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．
（2）小磊和同組的同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)繩子自由端，將質(zhì)量為200g的鉤碼從A位置勻速提升到B位置，同時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)從圖中的A'位置勻速豎直上升到B'位置，在這個(gè)過程中，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩的拉力為F，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示．則彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩的拉力為F是______N；鉤碼上升的距離是______cm．
（3）實(shí)驗(yàn)后，小磊與小明的小組交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)組別	次 數(shù)	動(dòng)滑輪重G/N	拉力F/N	彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離s/m	總功 W總/J	鉤碼重G/N	鉤碼上升 高度h/m	有用功 W有/J	機(jī)械效率 η/%
小 磊	1	0.3		0.2	0.24	2	0.1	0.2	83.3
	2	0.3	2.2	0.2	0.44	4	0.1	0.4	90.9
小 明	1	0.3	1.3	0.2	0.26	2	0.1	0.2
	2	0.3	2.3	0.2	0.46	4	0.1	0.4	87.0

請(qǐng)幫助小明計(jì)算出第1次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，并填入表格中．
結(jié)合實(shí)驗(yàn)圖和表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，使用動(dòng)滑輪可以______（選填“省力”、“省距離”或“改變力的方向”）．
通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：
使用同樣的動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，______，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率越高．
（4）兩小組的同學(xué)在交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)：使用同樣的動(dòng)滑輪，提升相同的重物勻速上升同高度，即有用功相同的情況下，小磊的小組測(cè)得的動(dòng)滑輪機(jī)械效率較高．其原因可能是______．

Answer 1

解：（1）實(shí)驗(yàn)中研究的是繩子自由端的拉力，只有彈簧測(cè)力勻速拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于繩子的拉力；
故答案為：豎直向上勻速．
（2）①圖中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.2N，指針指在1N下面第1個(gè)小格上，因此讀數(shù)是1.2N；
②由圖可見鉤碼從0cm提高到10cm，因此鉤碼上升的距離是10cm．
故答案為：1.2；10．
（3）①由表中記錄的數(shù)據(jù)，小明第1次實(shí)驗(yàn)中W_有用=0.2J，W_總=0.26J，
因此機(jī)械效率：η=×100%=×100%=76.9%；
②結(jié)合實(shí)驗(yàn)圖和表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，使用動(dòng)滑輪可以省力；通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使用同樣的動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，提升的物體越重，機(jī)械效率越高．
故答案為：76.9；省力；提升的物體越重．
（4）兩小組的同學(xué)在交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)：使用同樣的動(dòng)滑輪，提升相同的重物勻速上升同高度，即有用功相同的情況下，小磊的小組測(cè)得的動(dòng)滑輪機(jī)械效率較高．造成這種現(xiàn)象的原因很多，例如：實(shí)驗(yàn)過程中滑輪和輪與軸間的摩擦大小不同；測(cè)拉力時(shí)沒有使測(cè)力計(jì)勻速上升（或沒有豎直拉動(dòng)測(cè)力計(jì)），造成測(cè)量的力不準(zhǔn)確等．
故答案為：兩組實(shí)驗(yàn)過程中滑輪和輪與軸間的摩擦大小不同；測(cè)拉力時(shí)沒有使測(cè)力計(jì)勻速上升（或沒有豎直拉動(dòng)測(cè)力計(jì)），造成測(cè)量的力不準(zhǔn)確等．
分析：（1）由二力平衡的條件可知，只有物體做勻速直線運(yùn)功時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和繩子的拉力相等；
（2）彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺在讀數(shù)時(shí)要認(rèn)清分度值，然后根據(jù)指針的位置和刻度進(jìn)行讀數(shù)；
（3）①機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，即η=×100%=×100%．
②動(dòng)滑輪可以省一半的力，但是費(fèi)距離；同一滑輪組，提升的物體越重，機(jī)械效率越大．
（4）影響滑輪組機(jī)械效率的因素有物體重力、動(dòng)滑輪重力、繩子和滑輪之間的摩擦等．
點(diǎn)評(píng)：本題需要注意以下兩點(diǎn)：
（1）熟練掌握機(jī)械效率的計(jì)算公式：η=×100%=×100%；
（2）影響滑輪組機(jī)械效率的因素：物體的重力、動(dòng)滑輪的重力、繩子和滑輪之間的摩擦力．