Question

（2012?峨眉山市二模）某同學(xué)在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用圖所示的裝置勻速提起重物，并做了如下實(shí)驗(yàn)記錄：

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 物理量	1	2	3	4
鉤碼重 G/N	2	4	6	4
鉤碼上升高度 h/m	0.1	0.1	0.1	0.1
繩端拉力 F/N	0.4	1.4	2.3	1.8
繩端移動(dòng)距離s/m	0.3	0.5	0.3	0.3
機(jī)械效率 η	167%	57%	87%	74%

（1）如果你對(duì)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行有關(guān)分析，就會(huì)發(fā)現(xiàn)他的實(shí)驗(yàn)1結(jié)果是違背物理規(guī)律的，其表現(xiàn)在于：

有用功比總功大（或“機(jī)械效率大于1”“機(jī)械效率等于167%”）

（2）圖甲是彈簧測(cè)力計(jì)的放大圖．結(jié)合圖甲你會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)1結(jié)果違背物理規(guī)律的原因．其原因是

彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)錯(cuò)誤，應(yīng)為0.8N

（3）糾正錯(cuò)誤后，可計(jì)算實(shí)驗(yàn)1的滑輪組的機(jī)械效率為

83%

（4）從表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)2是用

乙

圖做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)3是用

甲

圖做的實(shí)驗(yàn)
（5）通過(guò)實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)．動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率越

低

（6）比較實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4可得結(jié)論：使用同一滑輪組，

增加物體重量

可以提高滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析：（1）機(jī)械效率是有用功占總功的比值，是永遠(yuǎn)小于1的；
（2）仔細(xì)觀察圖中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值，便可找出答案；
（3）根據(jù)公式η=

W有用

W總

可計(jì)算出機(jī)械效率的大��；
（4）根據(jù)觀察h與s之間的關(guān)系，可判斷實(shí)驗(yàn)2、3所使用的滑輪組是哪一個(gè)；
（5）動(dòng)滑輪的重是產(chǎn)生額外功的主要原因之一，因此，比較兩圖中動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)，結(jié)合表中的數(shù)據(jù)可做出判斷；
（6）實(shí)驗(yàn)3、4中提升的物重不同，其他條件相同，比較機(jī)械效率的大小，可得出二者的關(guān)系．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)1中機(jī)械效率為167%，這顯然是違背物理規(guī)律的，正確情況下機(jī)械效率應(yīng)該是小于1的；
（2）圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，其示數(shù)為0.8N；
（3）η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

2N×0.1m

0.8N×0.3m

=83%；
（4）通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)2、3中h和s的關(guān)系可知，它們承擔(dān)物重的繩子段數(shù)分別為5段和3段，故實(shí)驗(yàn)2是用乙圖做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)3是用甲圖做的實(shí)驗(yàn)；
（5）實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4中，前者的動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)為2個(gè)，后者為1個(gè)，因?yàn)樘崞饎?dòng)滑輪所做的功為額外功，所以在其他條件相同時(shí)，動(dòng)滑輪越多會(huì)使機(jī)械效率越低；
（6）實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4中，使用的是同一滑輪組，提升的物重不同，機(jī)械效率也不同，由此可得：使用同一滑輪組，增加物體的重量，可有效提高滑輪組的機(jī)械效率．
故答案為：（1）有用功比總功大（或“機(jī)械效率大于1”“機(jī)械效率等于167%”）；（2）彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)錯(cuò)誤，應(yīng)為0.8N；（3）83%；（4）乙，甲；（5）低；（6）增加物體重量．

點(diǎn)評(píng)：理解機(jī)械效率的含義，并能用測(cè)量的相關(guān)數(shù)據(jù)求出滑輪組的機(jī)械效率是本實(shí)驗(yàn)的基本要求，同時(shí)，也通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓我們進(jìn)一步明確了在具體實(shí)踐中如何提高滑輪組的機(jī)械效率．