Question

18．陳晨同學(xué)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)如下表．（實(shí)驗(yàn)中所用的每個(gè)輪子都一樣重）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物重G/N	物體上升高度h/m	測(cè)力計(jì)、示數(shù)F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/m	機(jī)械效率η
1	2	5	0.9	15
2	2	10	0.9	30	74.1%
3	4	10	1.7	30	78.4%
4	6	10	2.5	30	80.0%

（1）分析表中數(shù)據(jù)，可知滑輪組的機(jī)械效率與所提物體的重力大小有關(guān)；（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）
（2）請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)量的量算出第1次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為74.1%；
（3）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，圖甲裝置的機(jī)械效率比圖乙大；（選填“大”或“小”）
（4）關(guān)于用同一滑輪組提升重物時(shí)的機(jī)械效率，以下說(shuō)法正確的是C．
A．額外功越大，機(jī)械效率一定越小
B．功率越大，機(jī)械效率一定越大
C．提升的物體越重，機(jī)械效率越大
D．同一機(jī)械的機(jī)械效率是恒定不變的
（5）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)，若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)加速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，則機(jī)械效率的準(zhǔn)確值比所測(cè)得的值大（選填“大”、“小”或“一樣大”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)控制變量法，使用相同的滑輪組提升同樣的高度，改變物體的重力大小，分析相關(guān)數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求機(jī)械效率；
（3）乙圖動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)增多，克服動(dòng)滑輪自重做額外功更大，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%分析；
（4）逐一分析每個(gè)選項(xiàng)，確定正確答案；
（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)加速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，則測(cè)力計(jì)示數(shù)大于拉力的大小，據(jù)此分析．

解答 解：（1）分析表中第2、3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使用相同的滑輪組，提升的物體越重，機(jī)械效率越高，故滑輪組的機(jī)械效率與所提物體的重力大小有關(guān)；
（2）根據(jù)第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，第1次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.05m}{0.9N×0.15m}$×100%≈74.1%；
（3）把同一重物提升相同高度，有用功不變；乙圖動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)增多，克服動(dòng)滑輪自重所做額外功增大，總功增大；根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%可知，機(jī)械效率減小，即圖甲裝置的機(jī)械效率更大．
（4）A．由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$可知，機(jī)械效率大小取決于有用功與總功的比值，不是由額外功決定的，故A錯(cuò)誤；
B．功率越大，表示做功越快，機(jī)械效率表示機(jī)械性能的好壞，機(jī)械效率與功率之間沒(méi)有直接聯(lián)系，故B錯(cuò)誤；
C．同一滑輪組的機(jī)械效率與被提升的物重有關(guān)，同一滑輪組提升的物體越重，機(jī)械效率越大，C正確，D錯(cuò)誤；
故選C；
（5）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)，此時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)等于拉力大��；若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)加速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)出的拉力偏大，故求出的總功變大，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$×100%可知，測(cè)得的機(jī)械效率偏小，即機(jī)械效率的準(zhǔn)確值比所測(cè)得的值大．
故答案為：（1）有關(guān)；（2）74.1%；（3）大；（4）C；（5）大．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)滑輪組機(jī)械效率，考查控制變量法、數(shù)據(jù)分析、機(jī)械效率的計(jì)算和誤差分析．