Question

20．小明在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中．用如圖甲所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物重G/N	物體上升的高度h/cm	測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm	機(jī)械效率?
1	2	5	0.9	15	74.1%
2	2	10	0.9	30	74.1%
3	4	10	1.7	30	78.4%
4	6	10	2.5	30	80%

（1）分析表中數(shù)據(jù)，可知滑輪組的機(jī)械效率與物體上升的高度無關(guān)，與所提物體的重力大小有關(guān)．（均選填“有關(guān)”或‘“無關(guān)”），第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為80%；
（2）如果換用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．把同一重物提升相同高度．需要做的額外功更大，所以機(jī)械效率更�。� （均選填‘“大”或“小”）
（3）在正確操作該實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該沿著豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)加速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，則所測(cè)得的滑輪組機(jī)械效率與正確操作實(shí)驗(yàn)相比將偏小（偏大/不變/偏�。�．

Answer 1

分析 （1）分析1和2數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組提升相同的重物、上升的高度不同時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率相同；分析2和3數(shù)據(jù)可知同一滑輪組提升不同的重物、上升相同的高度時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率不同，據(jù)此得出結(jié)論；滑輪組效率為有用功與總功的比值，有用功為克服物體重力做的功，總功為拉力做的功；把第4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)代入求出機(jī)械效率；
（2）物體的重力相同，動(dòng)滑輪的重力越大，機(jī)械效率越低．
（3）要準(zhǔn)確地測(cè)量對(duì)繩端的拉力，應(yīng)勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)；若加速，則所測(cè)拉力偏大．

解答 解：
（1）由1和2可知，同一滑輪組，提升物體的重力不變，滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)；由2和3可知，滑輪組的機(jī)械效率與物體的重力有關(guān)；
第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{6N×0.1m}{2.5N×0.3m}$=80%．
（2）乙圖動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)增多，所以所做額外功更大，有用功不變，總功變大，因此機(jī)械效率降低．
（3）若該同學(xué)加速拉起測(cè)力計(jì)，所以所測(cè)拉力偏大，總功偏大，所以機(jī)械效率偏�。�
故答案為：（1）無關(guān)；有關(guān)； 80%；（2）大；��；（3）偏小．

點(diǎn)評(píng) 滑輪組的機(jī)械效率和物體重、動(dòng)滑輪重有關(guān)，如果動(dòng)滑輪重不變，物體越重，機(jī)械效率越高；如果物體重不變，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低；要是考慮繩重和摩擦力的話，繩重和動(dòng)滑輪重都屬于機(jī)械本身重力，摩擦力越大也會(huì)使吊起同樣重的物體時(shí)使用的拉力越大，使機(jī)械效率降低，總的說滑輪組的機(jī)械效率與物體重力、摩擦力、機(jī)械本身重力有關(guān)；要提高機(jī)械效率，應(yīng)盡量減小摩擦和機(jī)械本身重力的同時(shí)，最大限度的增加被吊物體重力．