Question

8．小剛同學測滑輪組機械效率時所用的實驗裝置如圖所示．
（1）表中第1次實驗數(shù)據(jù)有錯誤，錯誤的數(shù)據(jù)是0.2．
（2）根據(jù)第2次正確的數(shù)據(jù)計算出的機械效率為66.7%；比較兩次的機械效率可以得出的結論是：同一滑輪組，物體越重，滑輪組的機械效率越大．

實驗 次數(shù)	物重G/N	物體上升 高度h/m	拉力F/N	繩自由端上升 距離s/m	η
1	2	0.1	1.1	0.2
2	4	0.1	2.0	0.3

（3）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，滑輪組的機械效率不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh可知繩端移動的距離，據(jù)此判斷表中第1次實驗錯誤的數(shù)據(jù)；
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出兩次滑輪組的機械效率，然后分析數(shù)據(jù)得出結論；
（3）不計摩擦及繩重，克服物體重力所做的功為有用功，克服物體重力和動滑輪重力所做的功為總功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%得出滑輪組的機械效率的表達式，然后得出結論．

解答 解：（1）由圖可知，n=3，則物體上升0.1m時，繩自由端上升距離：
s=nh=3×0.1m=0.3m，
所以，表中第1次實驗錯誤的數(shù)據(jù)為0.2；
（2）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%可得，兩次滑輪組的機械效率：
η₁=$\frac{{G}_{1}h}{{F}_{1}s}$×100%=$\frac{2N×0.1m}{1.1N×0.3m}$×100%≈60.6%，η₂=$\frac{{G}_{2}h}{{F}_{2}s}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{2.0N×0.3m}$×100%≈66.7%，
由此結合表格數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，物體越重，滑輪組的機械效率越大；
（3）不計摩擦及繩重，克服物體重力所做的功為有用功，克服物體重力和動滑輪重力所做的功為總功，
則滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{（G+{G}_{動}）h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$×100%，
由此可知，滑輪組的機械效率與滑輪組繞繩方法無關，即將此滑輪組換一種繞繩方法，滑輪組的機械效率不變．
故答案為：（1）0.2；（2）66.7%；同一滑輪組，物體越重，滑輪組的機械效率越大；（3）不變．

點評 本題是測量滑輪組機械效率的實驗，涉及到實驗數(shù)據(jù)處理等問題，難度不是很大，熟悉實驗、熟練應用基礎知識即可正確解題．