Question

8．在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量鉤碼所受的重力G，再按如圖所示連接方式線(xiàn)裝好滑輪組，并分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置．
（1）為了測(cè)量繩子自由端的拉力F，應(yīng)該在彈簧測(cè)力計(jì)緩慢勻速提升（填“緩慢勻速提升”或“靜止”）時(shí)讀數(shù)
（2）按照正確的測(cè)量方法，測(cè)出拉力F與鉤碼所受重力G的大小關(guān)系為F＞（選填“＞”、“=”或“＜”）$\frac{G}{3}$．
（3）實(shí)驗(yàn)中要分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置，是為了測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，從而計(jì)算有用功和總功；
（4）某實(shí)驗(yàn)小組用同一滑輪組提升不同的鉤碼，分別做了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中：

次數(shù)	鉤碼重/N	鉤碼上升的距離/m	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N	彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離/m	機(jī)械效率
1	2	0.1	1.0	0.3	66.7%
2	4	0.1	1.7	0.3	78.4%
3	6	0.1	2.4	0.3

①在第3次測(cè)量中，滑輪組做的有用功是0.6J，機(jī)械效率為83.3%；
②分析表中數(shù)據(jù)可得出：同一滑輪組，提升鉤碼越重，機(jī)械效率越高（選填“高”或“低”）

Answer 1

分析 （1）要正確測(cè)量拉力，需豎直向上勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)；
（2）使用滑輪組時(shí)，拉力不僅要克服物體的重力，還要克服動(dòng)滑輪的重力及機(jī)械摩擦；
（3）要測(cè)滑輪組的機(jī)械效率，需測(cè)出G、h、F、s，根據(jù)公式η=$\frac{Gh}{Fs}$×100%計(jì)算；所以需要測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，從而計(jì)算有用功和總功；
（4）①根據(jù)W_有用=Gh計(jì)算出有用功，根據(jù)W_總=Fs計(jì)算出總功，有用功與總功之比可得機(jī)械效率；
②分析表格中數(shù)據(jù)，得出機(jī)械效率與鉤碼重力的關(guān)系．

解答 解：
（1）測(cè)繩端拉力F 時(shí)，應(yīng)盡量豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)且在拉動(dòng)過(guò)程中讀數(shù)；
（2）由圖知，滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以F=$\frac{G}{3}$，但其成立的條件是不考慮機(jī)械自重和摩擦．若考慮的話(huà)拉力F大于$\frac{G}{3}$；
（3）為了測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，從而計(jì)算有用功和總功，應(yīng)分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置；
（4）①由第三組數(shù)據(jù)知，W_有用=Gh=6N×0.1m=0.6J；W_總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
則η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{0.6J}{0.72J}$×100%≈83.3%；
②由表格中數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，被提升的鉤碼越重，機(jī)械效率越高．
故答案為：（1）緩慢勻速提升；（2）＞；（4）鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離；（4）①0.6；83.3%；②高．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)，主要考查了有關(guān)滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，以及影響滑輪組機(jī)械效率的因素．