Question

小剛同學測滑輪組機械效率時所用的實驗裝置如圖所示。

（1）表中第1次實驗數據有錯誤，改正后計算出其機械效率為     。

（2）根據另一組正確的數據計算出的機械效率為    ；比較兩次的機械效率可以

得出的結論是：                  。

實驗次數	物重G/N	物體上升高度h/m	拉力F/N	繩自由端上升距離s/m	η
1	2	0.1	1.1	0.2
2	4	0.1	2.0	0.3

（3）實驗中拉動彈簧測力計時要注意            。

（4）小剛用彈簧測力計測力時發現示數有忽大忽小現象，引起這種現象的原因是      造成的。為改變這種現象，小剛讓彈簧測力計靜止下來讀數，這樣他測得的機械效率將    （選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（5）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，滑輪組的機械效率     （選填“變大”、“變小”或“不變”）。（7分）

 

Answer 1

【答案】

（1）60.6%（2）66.7%，用同一滑輪組提起的重物越重，它的機械效率就越大，（3）勻速豎直向上拉，且在拉動的過程中讀數，（4）拉動不勻速，變大，（5）不變

【解析】

試題分析：根據二力平衡，要保持勻速拉動彈簧測力計；同時因為動滑輪的實質是省力杠桿，所以拉力的方向應與滑輪直徑的方向垂直，才不會改變動力與阻力的關系；通過讀圖確定s與h的關系，可判斷出s的大小記錄錯誤，改正后可利用公式計算機械效率的大小；同樣利用機械效率的公式可計算第2次實驗的結果；根據兩次提升重物的區別，結合機械效率的大小，可得出相應的結論；彈簧測力計靜止時，讀數變小，根據公式W=Fs可知，總功會變小，在有用功不變的情況下，機械效率就會變大；只要有用功、額外功都不變，機械效率就不會改變。

（1）根據二力平衡的要求和動滑輪的實質，拉動彈簧測力計時要豎直勻速拉動，才能保證測量準確；

（2）圖中滑輪組用3段繩子承擔物重，因此，應為0.3m，機械效率為：；

（3）第2次實驗的機械效率為：；兩次實驗條件唯一的不同是提升的重物不同，因此，可總結出：使用同一滑輪組所提升的重物越重，機械效率越高；

（4）因為靜止讀數時，拉力F變小，所以總功變小，機械效率就會相應地變大；

（5）如果僅改變繞繩的方法，額外功不變、有用功不變，則機械效率也不會改變。

故答案為：（1）豎直勻速向上（或勻速向上）；（2）60.6%；（3）66.7%、使用同一滑輪組所提升的重物越重，機械效率越高；（4）變大；（5）不變。

考點：此題考查的是測滑輪組機械效率。

點評：（1）勻速拉動是二力平衡的需要，豎直拉動則是動滑輪的實質決定的，這一點我們要重點理解；

（2）只有細心讀圖，才能判斷出錯誤所在，計算出的機械效率才不會出錯；

（3）兩次實驗中的物重不同，機械效率就不同，而其他條件均相同，這也是控制變量法的運用；

（4）靜止讀數直接影響了拉力，進而影響了總功，最后影響了機械效率，合理推理才能做出正確判斷；

（5）在其他條件相同時，滑輪組的繞繩方法是不會對機械效率造成影響的，這一點要從對功的分析上去理解。