Question

3．在“測滑輪組機械效率”的實驗中：
（1）圖甲是小明實驗中的情景，如表是他記錄的一組數據．

鉤碼總重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	0.05	0.4	0.15

由表中數據可計算出，滑輪組對鉤碼做的有用功為0.1J，人做的總功為0.06J．對以上兩個計算結果進行比較，其不合理之處是總功小于有用功；結合彈簧測力計放大圖，可知小明的錯誤是測力計讀數錯誤，應為0.8N．
（2）小紅在小明實驗的基礎上多使用一個滑輪也做了實驗，如圖乙所示，小紅多使用一個滑輪，目的是為了改變拉力的方向．
（3）如果小明用彈簧測力計拉著物體加速上升，測得滑輪組的機械效率將會偏低（填“偏高”、“偏低”或“不變”），如果將重大于2N的鉤碼掛在圖甲中滑輪組下，這是滑輪組的機械效率將會變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）①據公式W_總=Fs可求出人做的總功；
②由于額外功不可避免，因此總功一定會大于有用功才合理；重新讀取彈簧測力計的示數，注意看清分度值；
（2）增加的滑輪作為定滑輪使用，改變了力的方向；
（3）加速運動時，繩端受的是不平衡的力的作用，此時測力計的示數會偏大，進而影響機械效率的結果；
使用滑輪組時，做的額外功不變，增大物重可使有用功變大，在額外功不變的情況下，機械效率將變大．

解答 解：
（1）人做的總功：W_總=Fs=0.4N×0.15m=0.06J；
總功為0.06J，小于有用功0.1J，總功小于有用功，這是不合理的；
圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，故其正確的示數為0.8N，而不是0.4N；
（2）讀圖乙可知，增加了一個定滑輪后，拉力的作用方向改變了，省力情況不變；
（3）當彈簧測力計拉著物體加速上升時，此時所測的拉力偏大，則計算出的總功偏大，有用功不變，所以機械效率偏低．
將重大于2N的鉤碼掛在圖甲中滑輪組下，在其它條件不變的情況下，所做的額外功不變；物重增加，增大了有用功，因此，滑輪組的機械效率將會變大．
故答案為：（1）0.06； 總功小于有用功； 0.8N；（2）拉力的方向；（3）偏低；變大．

點評 本題考查了求功與滑輪組效率、分析實驗數據存在的問題等；掌握彈簧測力計的讀數方法、應用功的計算公式與效率公式即可正確解題．