Question

5．甲乙兩位同學(xué)合作完成“測滑輪組的機(jī)械效率”，裝置如圖，現(xiàn)已測得所掛物體重為G，動滑輪重為G₁，于是甲同學(xué)認(rèn)為操作可以結(jié)束了，可令重物上升h米，可以計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率為η=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{1}h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{1}}$×100%．乙同學(xué)認(rèn)為這樣不妥，他認(rèn)為還是要用彈簧測力計(jì)勻速豎直地拉動繩子的自由端，并讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，記為F，然后根據(jù)公式η=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F}$•3h×100%=$\frac{Gh}{3F}$×100%．
①你認(rèn)為乙（選填：甲或乙）操作合理．
②操作欠妥的一次，測得機(jī)械效率偏大（選填：大或小）
③引起誤差的原因沒有考慮繩重和摩擦．

Answer 1

分析 由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，則s=3h；根據(jù)η=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{1}h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{1}}$×100%，只考慮動滑輪的重，沒有考慮繩重和摩擦；根據(jù)公式η=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F}$•3h×100%=$\frac{Gh}{3F}$×100%，同時(shí)考慮到動滑輪重、繩重、摩擦，據(jù)此進(jìn)行分析．

解答 解：
由圖知，n=3，則s=3h；
甲同學(xué)計(jì)算效率的方法是：測出物體重為G，動滑輪重為G₁，根據(jù)η=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{1}h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{1}}$×100%求出機(jī)械效率；
乙同學(xué)用彈簧測力計(jì)勻速豎直地拉動繩子的自由端，并讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，記為F，然后根據(jù)公式η=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F}$•3h×100%=$\frac{Gh}{3F}$×100%求出機(jī)械效率；
在解決實(shí)際問題時(shí)，需要知道額外功包括克服動滑輪重力、繩重和摩擦做的功，若忽略摩擦，則計(jì)算出的機(jī)械效率比實(shí)際效率要高．
通過以上分析可知：
①乙同學(xué)的操作合理；
②操作欠妥的一次，沒有考慮繩重和摩擦，測得機(jī)械效率偏大；
③引起誤差的原因沒有考慮繩重和摩擦．
故答案為：①乙；②大；③沒有考慮繩重和摩擦．

點(diǎn)評 滑輪組的機(jī)械效率跟提起物體的重力、繩重、摩擦、動滑輪重有關(guān)，跟物體升高的距離、提起的速度沒有關(guān)系．