Question

4．在測定滑輪組機械效率的實驗中，小剛同學(xué)測得的數(shù)據(jù)如表：

鉤碼重	測力計 讀數(shù)	鉤碼移動 的距離		測力計 移動的距離	有用功	總 功	機械效率
3N	1.2N		0.1m	0.3m

（1）在表中空白處分別寫出有用功、總功和機械效率的值；
（2）在圖中畫出滑輪組及繞法；
（3）實驗時，應(yīng)使彈簧測力計做勻速直線運動．小剛同學(xué)在用彈簧測力計靜止時進行讀數(shù)，則他這樣得出的機械效率與實際值相比偏小，如果用同樣的裝置提升5N的物體，則機械效率偏大（填“偏小”、“偏大”或“相等”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)用W_有=Gh，W_總=Fs和η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求出總功和滑輪組的機械效率．
（2）根據(jù)鉤碼移動距離與彈簧測力計移動距離的關(guān)系確定滑輪組承重繩子的股數(shù)，然后作出滑輪組的繞法．
（3）實驗過程中，彈簧測力計要勻速直線運動，彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)．當(dāng)彈簧測力計靜止時，繩子和滑輪之間沒有摩擦力，拉力示數(shù)會變小，有用功在總功中占的比例增大，滑輪組的機械效率偏大．

解答 解：（1）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，
W_有=Gh=3N×0.1m=0.3J，
W_總=Fs=1.2N×0.3N=0.36J；
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.3J}{0.36J}$×100%≈83.3%．
（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，彈簧測力計移動的距離是鉤碼移動距離的3倍，所以此滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，并且拉力向上．所以此滑輪組由一個定滑輪和一個動滑輪組成，并且從動滑輪繞起．滑輪組如圖所示．
（3）實驗時，應(yīng)使彈簧測力計做勻速直線運動；
若在用彈簧測力計靜止時進行讀數(shù)，則減小了一部分由于摩擦造成的額外功，因此得出的機械效率與實際值相比偏大．
故答案為：（1）0.3；0.36；83.3%；
（2）如圖所示；
（3）勻速直線；偏��；偏大．

點評 本題考查了求滑輪組效率、滑輪組繞法、效率分析等問題，掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題；確定承重繩子的股數(shù)是正確作出滑輪組繞法的關(guān)鍵．