Question

【題目】在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小明利用同一滑輪組先后提升不同重量的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖甲和乙所示，不計(jì)空氣阻力。實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄在表格中：

次數(shù)	物重/N	提升高度/m	拉力/N	繩端移動(dòng)距離/m	機(jī)械效率η
1	3	0.1	2.0	0.3	50%
2	6	0.1	3.2	0.3	_____

(1)根據(jù)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可計(jì)算出表格中的橫線上應(yīng)填的數(shù)據(jù)大小為_____（用百分?jǐn)?shù)表示）。

(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可初步得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：同一滑輪組的機(jī)械效率與_____有關(guān)。

(3)小明在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：一邊拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)一邊讀數(shù)，非常不方便，因?yàn)檫@樣彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，為了方便讀數(shù)，小明認(rèn)為可以讓彈簧測(cè)力計(jì)保持靜止時(shí)讀數(shù)，它的這種想法顯然是錯(cuò)誤的，因?yàn)樗鼪](méi)有考慮到_____對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響，如果讓彈簧測(cè)力計(jì)保持靜止時(shí)讀數(shù)，則所測(cè)出的滑輪組機(jī)械效率將比其真實(shí)值_____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）

(4)如果不計(jì)繩重和摩擦，只是按照如圖丙所示的繞繩方法組裝滑輪組，并利用圖丙方案提升相同重量的物體，對(duì)比甲圖和圖丙所示的滑輪組的機(jī)械效率，可知_____（選填“大于”、“等于”或“小于”）

(5)小明認(rèn)為測(cè)量滑輪組機(jī)械效率時(shí)，可以不測(cè)量重物及繩子自由端移動(dòng)的距離，只測(cè)出所提升的物重大小及勻速拉動(dòng)繩子自由端的拉力就可以了。他的這種觀點(diǎn)是_____（選填“正確”或“不正確”）的。

Answer 1

【答案】62.5% 與提升重物多少 繩子與滑輪之間的摩擦 偏大 等于 正確

【解析】

(1)[1]根據(jù)機(jī)械效率的定義

(2)[2]實(shí)驗(yàn)選用的是同一滑輪組，動(dòng)滑輪的重力不變；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組提起的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高，所以同一滑輪組的機(jī)械效率主要與提起物體的重力有關(guān)。

(3)[3][4]要正確測(cè)量拉力，彈簧測(cè)力計(jì)需要做勻速運(yùn)動(dòng)，而當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)靜止讀數(shù)時(shí)，則沒(méi)有考慮到繩子與滑輪之間的摩擦，便不會(huì)存在摩擦力對(duì)拉力的影響，所以所測(cè)拉力偏小，計(jì)算總功偏小，計(jì)算機(jī)械效率偏大。

(4)[5]不計(jì)繩重和摩擦忽略不計(jì)，故實(shí)驗(yàn)中克服動(dòng)滑輪重做的功為額外功的唯一來(lái)源，如圖丙和圖甲裝置對(duì)比，動(dòng)滑輪數(shù)相同，只是繞線方式不同，繩子股數(shù)不同，因提升同一重物時(shí)，甲圖和丙圖機(jī)械效率都為

故甲圖和丙圖所示的滑輪組的機(jī)械效率相等。

(5)[6]在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量繩子自由端拉力F時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，此時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，測(cè)力計(jì)示數(shù)大小才等于拉力大��；根據(jù)

故物體提升的高度與繩子自由端移動(dòng)的距離不一定要測(cè)量，所以小明的觀點(diǎn)是正確的。