Question

2．下表是小明測(cè)一滑輪組機(jī)械效率時(shí)收集的有關(guān)數(shù)據(jù)．

序號(hào)	動(dòng)滑輪重 G動(dòng)/N	物重 G/N	鉤碼上升 高度h/cm	動(dòng)力 F/N	動(dòng)力作用點(diǎn)m移動(dòng)距離s/cm	滑輪組的 機(jī)械效率η/%
1	0.5	1	10	0.7	30	47.6
2	0.5	2	10	1.1	30	60.6
3	0.5	4	10	2	30

（1）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)勻速拉彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）笫三次實(shí)驗(yàn)中，有用功是0.4J，總功是0.6J，滑輪組的機(jī)械效率為66.7%．（結(jié)果保留一位小數(shù)）．
（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物重增加時(shí)，所做的額外功變大（選填“變大”、“變小”或“不變”，下同），其中克服動(dòng)滑輪重所做的額外功不變，其它額外功變大．造成額外功大小變化的原因是摩擦力．
（4）小芳對(duì)上述三個(gè)機(jī)械效率取平均值，并認(rèn)為它是這個(gè)滑輪組準(zhǔn)確的機(jī)械效率．這種做法對(duì)嗎？不對(duì)．為什么？機(jī)械效率和物重有關(guān)，不能將提升不同重物的機(jī)械效率求平均值．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)；
（2）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$求出機(jī)械效率；
（3）滑輪組做的額外功為克服動(dòng)滑輪重力和繩子間的摩擦力做的功，摩擦力與繩子間的拉力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，因此提的物體越重，摩擦力越大，額外功也會(huì)變大．
（4）在實(shí)驗(yàn)中，使用的滑輪組相同，但提升的重物不同，使機(jī)械效率不同；因此滑輪組的機(jī)械效率不是一個(gè)固定值，多次測(cè)量取平均，無(wú)意義．

解答 解；（1）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．這樣彈簧測(cè)力計(jì)處于平衡狀態(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才反映了拉力的大小．
（2）有用功為：W_有=Gh=4N×0.1m=0.4J；總功為：W_總=Fs=2N×0.3m=0.6J；
機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{0.4J}{0.6J}$=66.7%；
（3）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物重增加時(shí)，摩擦力變大，摩擦力大小會(huì)影響額外功，故所做的額外功變大；其中克服動(dòng)滑輪重所做的額外功不變，其它額外功增大．
（4）使用同樣的滑輪組，做的額外功相同；提起的鉤碼越重，做的有用功越多，有用功占總功的比值越大，機(jī)械效率越大，由此可知：滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼重有關(guān)；所以小華這種做法不對(duì)，因?yàn)榛�輪組的機(jī)械效率不是一個(gè)定值，求平均值無(wú)意義．
故答案為：（1）勻速；（2）0.4；0.6；66.7%；（3）變大；不變；變大；摩擦力；（4）不對(duì)；機(jī)械效率和物重有關(guān)，不能將提升不同重物的機(jī)械效率求平均值．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，主要考查了功的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算及影響滑輪組機(jī)械效率的因素．