Question

19．某同學在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用如圖甲所示的裝置勻速提起鉤碼，并做了如下實驗記錄：

鉤碼重G（N）	鉤碼上升高度h（m）	測力計拉力F（N）	測力計移動距離s（m）
2	0.1	0.4	0.3

（1）提起鉤碼的時候，應(yīng)注意用測力計沿豎直方向拉，使重物做勻速直線運動
（2）如果你對該同學的實驗記錄進行有關(guān)分析，就會發(fā)現(xiàn)他的實驗結(jié)果是違背物理規(guī)律的，其表現(xiàn)在于：
總功小于有用功
（3）如圖乙是測力計的放大圖，結(jié)合圖甲你會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致實驗結(jié)果違背物理規(guī)律的原因，其原因是彈簧測力計的讀數(shù)錯誤
（4）糾正錯誤后，可計算該滑輪組的機械效率為83.3%
（5）小明在該同學實驗的基礎(chǔ)上，進行了幾次增加鉤碼的測量，計算結(jié)果表明，同一個滑輪組，當提升的物重增加時，滑輪組的機械效率會提高，從理論上分析，是因為額外功不變，有用功增多，有用功在總功中所占比例增大．

Answer 1

分析 （1）為了正確測量拉力，應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計；
（2）由于額外功的存在，總功總會大于有用功；
（3）根據(jù)圖示讀出彈簧測力計的示數(shù)，找出錯誤的原因；
（4）讀出測力計的示數(shù)，根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計算出機械效率；
（5）同一滑輪組，被提升的物體越重，有用功越多，則有用功在總功中所占比例越大，機械效率越高．

解答 解：（1）提起鉤碼的時候，應(yīng)注意用測力計沿豎直方向拉動，使重物做勻速直線運動，此時可準確測出拉力的大��；
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，W_有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，W_總=Fs=0.4N×0.3m=0.12J；總功小于有用功，所以不符合物理規(guī)律；
（3）由圖知，測力計的分度值為0.2N，示數(shù)為0.8N，由數(shù)據(jù)可知，測力計拉力F的讀數(shù)錯誤，造成了實驗結(jié)果違背物理規(guī)律；
（4）滑輪組的機械效率應(yīng)為：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{2N×0.1m}{0.8N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（5）當提升的物重增加時，有用功會增多，同一滑輪組，所做額外功不變，所以有用功在總功中所占比值增大，機械效率提高．
故答案為：（1）豎直；勻速直線；（2）總功小于有用功；（3）彈簧測力計的讀數(shù)錯誤；
（4）83.3%；（5）提高；額外功不變，有用功增多，有用功在總功中所占比例增大．

點評 本題是測量滑輪組機械效率的實驗，考查了對機械效率概念的理解及影響滑輪組機械效率的因素，不僅要掌握影響因素，而且要理解原因．