Question

7．在“測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示．
（1）安裝好實(shí)驗(yàn)器材后，記下鉤碼和拴住彈簧測(cè)力計(jì)的線端原先的位置，然后勻速向上提起彈簧測(cè)力計(jì)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)出鉤碼拴住彈簧測(cè)力計(jì)的線端上移的距離．
（2）某同學(xué)正確測(cè)得鉤碼上升的高度為O.2m，鉤碼重1.5N，其他被測(cè)和計(jì)算的數(shù)據(jù)如下表：

拉力F/N	拉彈簧秤的線端提升的距離s/m	有用功W/J	總功W/J
O.6	O.4	0.3	O.24

上表中肯定錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是0.4和0.24，更正后滑輪組的機(jī)械效率為83.3%．
（3）若不考慮摩擦，用上述裝置提起重15N的鉤碼，機(jī)械效率為η₁，；提起重3N的鉤碼，機(jī)械效率為η₂．則η₁小于η₂．（選填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

分析 （1）用滑輪組豎直提起物體時(shí)，拉力要豎直向上或豎直向下勻速直線運(yùn)動(dòng)．要測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，要用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體重力和拉力、刻度尺測(cè)量物體上升的距離和繩端移動(dòng)的距離．
（2）根據(jù)三段繩子承擔(dān)物重，可判斷拉力移動(dòng)距離與鉤碼上升高度的關(guān)系，利用W=Fs可求出總功，這樣就可以對(duì)照發(fā)現(xiàn)表格中的錯(cuò)誤；根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算機(jī)械效率；
（3）對(duì)于同一滑輪組來(lái)講，增大了鉤碼的重，相當(dāng)于增加了有用功，這樣可提高機(jī)械效率．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中用滑輪組拉動(dòng)物體上升時(shí)，繩端要豎直向上勻速直線拉動(dòng)，勻速直線拉動(dòng)時(shí)要讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即繩端的拉力．
（2）由圖可知，通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=3，
根據(jù)滑輪組的特點(diǎn)拉彈簧測(cè)力計(jì)的線端通過(guò)的距離s=3h=3×0.2m=0.6m；
有用功W_有=Gh=1.5N×0.2m=0.3J；
總功W_總=Fs=0.6N×0.6m=0.36J．因此可知，表中的數(shù)據(jù)中0.4和0.24是錯(cuò)誤的；
更正后滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{0.3J}{0.36J}$×100%≈83.3%；
（3）因?yàn)橥�一滑輪組提升的物體越重，其機(jī)械效率越大，所以η₁＜η₂．
故答案為：
（1）勻速；彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）0.4；0.24；83.3%；
（3）小于．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)中明確繞線方法，并根據(jù)繞線方法確定距離的關(guān)系，是本題的關(guān)鍵．明確繞線后，再通過(guò)分析和計(jì)算，即可對(duì)數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的判斷．通過(guò)此題我們還應(yīng)明確一點(diǎn)，就是同一滑輪組的機(jī)械效率與它提升的物重有關(guān)，物重越大，機(jī)械效率越高．