Question

6．某小組同學“測滑輪組機械效率”的實驗中，勻速提起重物，并做了如下實驗記錄：

鉤碼重 G物/N	鉤碼上升 高度h物/m	直接將鉤碼 舉高做的功 W有用/J	動力F動/N	動力作用點移動的距離 S動/m	使用滑輪組動力做的功 W總/J	滑輪組的機械效率 η
1	0.1	0.1	0.5	0.3	0.15	66.7%
2	0.1	0.2	0.4	0.3	0.12	166.7%
4	0.1	0.4	1.5	0.3	0.45	88.9%

（1）對該同學的實驗記錄進行分析，就會發現他的第2次實驗結果是違背物理規律的，其表現是：有用功大于總功，機械效率大于1．
（2）如圖是實驗時彈簧測力計的示數．結合圖你會發現導致實驗結果違背物理規律的原因，其原因是彈簧測力計讀數錯誤．糾正錯誤后，可計算出第2次實驗時滑輪組的機械效率為83.3%．
（3）由實驗記錄可知：用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，克服動滑輪的重所做的額外功相同（填“相同”或“不同”）；提升的物重增加時，滑輪組的機械效率變大．
（4）多次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率，目的是為了C．（填字母）
A．減小摩擦    B．多次測量取平均值減小誤差    C．獲得多組數據，歸納出物理規律
（5）由本實驗不能（填“能”或“不能”）推斷：任何機械的機械效率跟物重均有關．

Answer 1

分析 （1）有用功不可能大于總功，機械效率不可能大于1，分析表中實驗數據，然后答題．
（2）由圖示彈簧測力計確定其分度值，讀出其示數，然后找出錯誤原因，由效率公式求出滑輪效率．
（3）根據功的計算公式分析額外功是否變化，根據效率公式判斷滑輪組效率如何變化．
（4）測出多組實驗數據，找出普遍規律．
（5）根據本實驗只能得出滑輪組效率與物重的關系，其它機械效率與物重的關系應通過其它實驗進行探究．

解答 解：（1）由表中實驗數據可知，第2次實驗結果違背物理規律，因為有用功不可能大于總功，機械效率不可能大于1．
（2）由圖示彈簧測力計可知，其分度值為0.2N，示數為0.8N，而表中動力為0.4N，由此可知，實驗錯誤是由于測力計讀數錯誤造成的，
滑輪組機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{2N×0.1m}{0.8N×0.3m}$×100%≈83.3%．
（3）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，動滑輪重力不變，動滑輪上升高度不變，則克服動滑輪的重所做的額外功相同；
提升的物重增加時，有用功增加，額外功不變，有用功占總功的比重變大，滑輪組的機械效率變大．
（4）多次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率，目的是為了獲得多組數據歸納出物理規律，故C正確；
（5）本實驗只研究了滑輪組的相關情況，所以由本實驗不能推斷出：任何機械的機械效率跟物重均有關．
故答案為：（1）2；有用功大于總功，機械效率大于1；（2）彈簧測力計讀數錯誤；83.3%；（3）相同；大；（4）C；（5）不能．

點評 本題考查了組裝滑輪組、實驗數據分析，掌握彈簧測力計的讀數方法、認真分析表中實驗數據、應用效率公式即可正確解題．