Question

9．在“探究滑輪組機械效率”的實驗中，某實驗小組采用A、B兩種不同的滑輪組進行試驗（如圖甲所示），發(fā)現(xiàn)了一些實際問題，下表是實驗中的幾組數(shù)據(jù)．

次數(shù)	裝置	物塊重/N	物塊上升高度/m	拉力/N	測力計移動距離/m	總功/J	機械效率η
1	A	0.50	0.2	0.20	0.4	0.08	125%
2	A	1.90	0.2	0.95	0.4	0.38	100%
3	B	0.50	0.2	0.25	0.6
4	B	1.90	0.2	0.75	0.6	0.45	84.4%

（1）實際中機械效率η＜（填“＞”“=”或“＜”）1．通過觀察圖乙和圖丙，手持彈簧測力計在豎直方向時，發(fā)現(xiàn)指針的位置不同，圖乙中指針在零刻度線的下方，圖丙中指針在零刻度線處．
（2）表格中1、2兩次實驗的機械效率分別是125%和100%，原因是：用滑輪組A進行試驗時，彈簧測力計的示數(shù)比細繩實際拉力做的功要小，因此測得的機械效率比實際效率要高．
（3）實驗總結(jié)：在測量滑輪組機械效率的實驗中，考慮彈簧測力計對讀數(shù)的影響，測拉力時，彈簧測力計一般要豎直向上勻速移動，若彈簧測力計倒置時測拉力，要先將指針調(diào)至0刻線．
（4）第3次實驗中，通過表格中的數(shù)據(jù)，計算總功為0.15J，機械效率為66.7%．
（5）通過比較第3次和第4次實驗數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與提升的物重有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）要知道在使用滑輪組時，總要克服額外功，所以有用功總小于總功，所以機械效率總小于1．
（2）由于測力計外殼本身有重力，造成乙圖中指針在零刻線的下方，所以此時所測拉力偏小，據(jù)此分析；
（3）測量繩子自由端的拉力F，應(yīng)該在緩慢勻速提升時讀數(shù)；
若彈簧測力計倒置時測拉力，為避免上面的影響，要先將指針調(diào)至0刻線處；
（4）由表中數(shù)據(jù)求出有用功和總功，根據(jù)機械效率公式求大��；
（5）縱向比較表中數(shù)據(jù)，分析得出結(jié)論．

解答 解：（1）實際中，由于額外功總是存在的，故有用功總小于總功，機械效率總小于1．
（2）表格中1、2兩次實驗是用A滑輪組做的，拉力向下，由于測力計外殼本身受重力，在測量前指針在零刻線的下方，所以用A滑輪組做實驗時，所測拉力偏小，計算出的總功也會偏��；根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可知，有用功不變，總功偏小，測得的機械效率比實際效率要高．
（3）考慮彈簧測力計對讀數(shù)的影響，測拉力時，彈簧測力計一般要豎直向上勻速移動，此時測得的拉力才是準(zhǔn)確的；
若彈簧測力計倒置時測拉力，為避免彈簧測力計的影響，要先將指針調(diào)至0刻線處；
（4）第3次實驗中，做的有用功：W_有=Gh=0.50N×0.2m=0.1J；
做的總功：W_總=Fs=0.25N×0.6m=0.15J，
機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{0.1J}{0.15J}$×100%≈66.7%；
（5）通過比較第3次和第4次實驗數(shù)據(jù)可知，使用相同的滑輪組，提升不同的重物，機械效率不同，故滑輪組的機械效率與提升的物重有關(guān)．
故答案為：（1）＜；（2）��；（3）勻速；0刻線；（4）0.15；66.7%；（5）提升的物重．

點評 此題是測量滑輪組的機械效率．考查了機械效率的計算、控制變量法的運用及數(shù)據(jù)分析能力．同時考查了機械效率小于1的原因及實驗過程中彈簧測力計對實驗結(jié)果的影響及影響機械效率大小的因素．