Question

5．在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表：

次　 數(shù)	鉤碼重/N	鉤碼上升 的距離/cm	彈簧測(cè)力計(jì) 的示數(shù)/N	彈簧測(cè)力計(jì) 上升的距離/cm	機(jī)械效率
第1次	2	5	1	15	66.7%
第2次	4	5	1.7	15	78.4%
第3次	6	5	/	15	/

（1）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該使鉤碼沿豎直方向勻速上升；同組的小華發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，如果將彈簧測(cè)力計(jì)靜止，再利用公式：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$，通過(guò)測(cè)算重力、拉力和承擔(dān)動(dòng)滑輪繩子段數(shù)就能得到機(jī)械效率．但小明認(rèn)為如果這樣，測(cè)量的結(jié)果將比真正的滑輪組效率高，其原因是沒(méi)有考慮摩擦力，導(dǎo)致額外功減少．
（2）進(jìn)行第3次測(cè)量時(shí)滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%（保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，這樣示數(shù)才與拉力相同，并有利于準(zhǔn)確讀數(shù)；
當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)，繩子和滑輪之間沒(méi)有摩擦力，拉力示數(shù)會(huì)變小，有用功在總功中占的比例增大，滑輪組的機(jī)械效率偏大．
（2）由丙圖讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，由表格第3次數(shù)據(jù)，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，便于讀數(shù)；
如讓彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，則減小了一部分由于摩擦造成的額外功，因此測(cè)得的機(jī)械效率偏大；
（2）由第3次圖丙可知，彈簧測(cè)力計(jì)分度值為0.2N，示數(shù)為2.4N；
根據(jù)表格中第3次測(cè)量數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.05m}{2.4N×0.15m}$×100%≈83.3%．
故答案為：（1）勻速；高；沒(méi)有考慮摩擦力，導(dǎo)致額外功減少；（2）83.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)、求滑輪組效率、滑輪組效率分析等問(wèn)題，屬于常見(jiàn)題型，難度不大；確定承重繩子的股數(shù)是正確作出滑輪組繞法的關(guān)鍵．