Question

2．如圖所示，是同學(xué)們用來測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）如果鉤碼總重2N，每個(gè)滑輪重0.1N，不計(jì)繩重與摩擦，則鉤碼靜止時(shí)，拉力是0.7N．
（2）為了準(zhǔn)確測出滑輪組的機(jī)械效率，應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)使鉤碼上升．
如表是某同學(xué)測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)記錄：

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	鉤碼重 G1/N	鉤碼提升 高度h1/m	彈簧測力計(jì) 示數(shù)F/N	彈簧測力計(jì)上升的高度h2/m	滑輪組的機(jī)械效率η
1	2	0.1	0.8	0.3
2	4	0.1	1.54	0.3	86.6%
3	6	0.1	2.24	0.3	89.3%

（3）請你幫他完成未填寫的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，第一次實(shí)驗(yàn)測得滑輪組的機(jī)械效率為83.3%．（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）
（4）通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及裝置的分析，用同一滑輪組提升不同重物至同一高度：克服動滑輪的重所做的額外功相同（選填“相同”或“不同”）；提升的物重增加時(shí)，克服物重所做的有用功變多（選填“多”或“少”），滑輪組的機(jī)械效率變大（選填“大”或“小”）．
（5）多次改變提升的物重測量滑輪組的機(jī)械效率，目的是為了C．（填字母）
A．減小摩擦    B．多次測量取平均值減小誤差    C．獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律
（6）由本實(shí)驗(yàn)不能（選填“能”或“不能”）推斷：任何機(jī)械的機(jī)械效率跟物重均有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）鉤碼靜止時(shí)，把動滑輪和鉤碼看成整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)力的平衡條件求出拉力的大小；
（2）實(shí)驗(yàn)過程中要?jiǎng)蛩僦本�拉動彈簧測力計(jì)，彈簧測力計(jì)示數(shù)不變，便于讀數(shù)；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出第一次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率；
（4）根據(jù)W=Gh可得：用同一滑輪組提升不同重物至同一高度克服動滑輪的重所做的額外功關(guān)系，提升的物重增加時(shí)克服物重所做的有用功的變化；進(jìn)一步分析機(jī)械效率得出其變化；
（5）初中物理用實(shí)驗(yàn)探究物理問題時(shí)要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是多次測量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律；有的是為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性；
（6）該實(shí)驗(yàn)只能說明滑輪組機(jī)械效率與提升物重大小的關(guān)系，沒有對其它簡單機(jī)械做實(shí)驗(yàn)研究，不能得出其它機(jī)械的機(jī)械效率跟物重的關(guān)系，據(jù)此判斷．

解答 解：
（1）鉤碼靜止時(shí)，處于平衡狀態(tài)，受到的力為平衡力，把動滑輪和鉤碼看成整體進(jìn)行受力分析可知，受到向上三股繩子的來和向下鉤碼和動滑輪的重力，
即3F=G_鉤碼+G_動=2N+0.1N=2.1N，解得：F=0.7N；
（2）為了準(zhǔn)確測量，在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)沿豎直方向勻速拉彈簧測力計(jì)；
（3）第次一實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.1m}{0.8N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（4）由W=Gh可知，用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，克服動滑輪的重所做的額外功相同；提升的物重增加時(shí)，克服物重所做的有用功變多，由表中數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率變大；
（5）多次改變提升的物重測量滑輪組的機(jī)械效率，是為了進(jìn)行多次測量，獲得多組數(shù)據(jù)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性；
（6）該實(shí)驗(yàn)只能說明滑輪組機(jī)械效率與提升物重大小的關(guān)系，不能得出其它機(jī)械的機(jī)械效率跟物重的關(guān)系．
故答案為：（1）0.7；（2）勻速；（3）83.3%；（4）相同；多；大；（5）C；（6）不能．

點(diǎn)評 本題考查了測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，涉及到拉力的計(jì)算和滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論、多次測量的目的等，要注意影響滑輪組機(jī)械效率因素的掌握．