Question

小剛同學(xué)測(cè)滑輪組機(jī)械效率時(shí)所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）表中第

1

次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，改正后計(jì)算出其機(jī)械效率為

60.6%

．

（2）根據(jù)另一組正確的數(shù)據(jù)計(jì)算出的機(jī)械效率為

66.7%

；比較兩次的機(jī)械效率可以
得出的結(jié)論是：

在使用同一滑輪組提升重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與物體的重力有關(guān)

．
（3）實(shí)驗(yàn)中拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要注意

應(yīng)勻速豎直向上拉

．
（4）小剛用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力時(shí)發(fā)現(xiàn)示數(shù)有忽大忽小現(xiàn)象，引起這種現(xiàn)象的原因是

做的不是做勻速直線運(yùn)動(dòng)

造成的．為改變這種現(xiàn)象，小剛讓彈簧測(cè)力計(jì)靜止下來(lái)讀數(shù)，這樣他測(cè)得的機(jī)械效率將

變大

（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，滑輪組的機(jī)械效率

不變

（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）重物和動(dòng)滑輪有三段繩子承擔(dān)，繩子移動(dòng)的距離s應(yīng)是物體升高距離h的3倍．
知道物重G、物體升高的距離h、拉力F、彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s，利用滑輪組的機(jī)械效率計(jì)算公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

可求出其機(jī)械效率．
（2）同樣利用機(jī)械效率的公式可計(jì)算第2次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；根據(jù)兩次提升重物的區(qū)別，結(jié)合機(jī)械效率的大小，可得出相應(yīng)的結(jié)論；
（3）根據(jù)二力平衡知：只有勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，拉力大小不變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才穩(wěn)定．
（4）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定，是因?yàn)榱Σ黄胶�，做的不是做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)，由于沒(méi)有了摩擦，額外功變小，在有用功不變的情況下，機(jī)械效率就會(huì)變大；
（5）只要有用功、額外功都不變，機(jī)械效率就不會(huì)改變．

解答：（1）圖中滑輪組用3段繩子承擔(dān)物重，因此第1次實(shí)驗(yàn)中s應(yīng)為s₁=3h₁=3×0.1m=0.3m，
機(jī)械效率為：η₁=

G1h1

F1s1

=

2N×0.1m

1.1N×0.3m

=60.6%；
（2）第2次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為：η₂=

G2h2

F2s2

=

4N×0.1m

2.0N×0.3m

=66.7%；兩次實(shí)驗(yàn)條件唯一的不同是提升的重物不同，物體越重滑輪組的機(jī)械效率越高，因此，可總結(jié)出：在使用同一滑輪組提升重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與物體的重力有關(guān)；
（3）根據(jù)二力平衡的要求知，拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要豎直勻速拉動(dòng)，才能保證測(cè)量準(zhǔn)確；
（4）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力時(shí)發(fā)現(xiàn)示數(shù)有忽大忽小現(xiàn)象，引起這種現(xiàn)象的原因是做的不是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，力不平衡．
讓彈簧測(cè)力計(jì)靜止下來(lái)讀數(shù)時(shí)，由于沒(méi)有了滑輪與軸及繩子間的摩擦，額外功減小，機(jī)械效率變大．
（5）如果僅改變繞繩的方法，額外功不變、有用功不變，則機(jī)械效率也不會(huì)改變．
故答案為：（1）1；60.6%；（2）66.7%；使用同一滑輪組時(shí)，所提升的重物越重，機(jī)械效率越高；（3）應(yīng)勻速豎直向上拉（或勻速向上）；（4）做的不是做勻速直線運(yùn)動(dòng)；變大；（5）不變．

點(diǎn)評(píng)：此題結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)例考查對(duì)滑輪組和機(jī)械效率的認(rèn)識(shí)和分析，讓我們養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究精神．