Question

同學(xué)們?cè)凇皽y(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”時(shí)，有兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程同學(xué)們有異議，請(qǐng)你幫助分析和解決．
（1）一位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物重G；
②組裝好實(shí)驗(yàn)器材，如圖甲所示，拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使物體勻速上升；
③用刻度尺分別測(cè)出物體上升的高度h和繩端移動(dòng)的距離s；
④在物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；
⑤根據(jù)公式算出滑輪組的機(jī)械效率．
同學(xué)們進(jìn)行交流之后-致認(rèn)為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟存在不合理，請(qǐng)你指出該操作步驟________（只寫(xiě)出該步驟的序號(hào)）；并說(shuō)明不合理的原因及改進(jìn)的方法．
（2）另一位同學(xué)利用圖甲所示滑輪組勻速提升重物，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，他記錄了如下數(shù)據(jù)：

物重G/N	物體上升的高度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
2	0.1	0.4	0.3

①同學(xué)們對(duì)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不符合物理規(guī)律的，其表現(xiàn)在：________．
②分析他的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合物理規(guī)律的原因是________．

Answer 1

解：（1）在實(shí)驗(yàn)中影響滑輪組機(jī)械效率的因素不光有物重還有動(dòng)滑輪的重、繩重與摩擦．
所以滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑輪與軸之間以及繩與滑輪之間存在摩擦，與靜止?fàn)顟B(tài)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同；
改進(jìn)：物體勻速上升時(shí)讀彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（2）①由表中數(shù)據(jù)知道：
W_有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，
W_總=Fs=0.4N×0.3m=0.12J，
W_有用＞W(wǎng)_總，這嚴(yán)重的違背了物理規(guī)律W_有用＜W_總；
②由圖可知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀錯(cuò)，應(yīng)該是0.8N．
故答案為：（1）④；原因：滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑輪與軸之間以及繩與滑輪之間存在摩擦，與靜止?fàn)顟B(tài)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同；改進(jìn)：物體勻速上升時(shí)讀彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（2）①數(shù)據(jù)中的有用功是O.2J，大于總功O.12J，或（有用功大于總功）（機(jī)械效率大于1）；
②測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀錯(cuò)了，應(yīng)改為O.8N．
分析：（1）根據(jù)影響滑輪組機(jī)械效率的因素進(jìn)行解答，即有物重、動(dòng)滑輪的重、繩重與摩擦．
（2）①計(jì)算一下有用功和總功的大小，根據(jù)計(jì)算結(jié)果回答．
②由圖可知因看錯(cuò)了分度值，讀錯(cuò)了拉力大小，讀出實(shí)際拉力大小．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了使用滑輪組時(shí)有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算方法，涉及到分析影響滑輪組機(jī)械效率的因素，屬于難題．