Question

某小組同學(xué)“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖所示的裝置勻速提起重物，并做了如下實(shí)驗(yàn)記錄：
（1）根據(jù)題意，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出滑輪組繩子的繞法．
（2）對(duì)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行分析，就會(huì)發(fā)現(xiàn)他的第

2

次實(shí)驗(yàn)結(jié)果是違背物理規(guī)律的，其表現(xiàn)是：

有用功大于總功，機(jī)械效率大于1

．
（3）右圖是實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．結(jié)合圖乙你會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果違背物理規(guī)律的原因．其原因是

彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)錯(cuò)誤

．糾正錯(cuò)誤后，可計(jì)算出第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為

83.3%

．

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(dòng)力F動(dòng)/N	動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離 S動(dòng)/m	使用滑輪組動(dòng)力做的功 W總/J	滑輪組的機(jī)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%

（4）由實(shí)驗(yàn)記錄可知：用同一滑輪組提升不同重物至同一高度：克服動(dòng)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(shí)，滑輪組的機(jī)械效率變

大

．
（5）多次改變提升的物重測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，目的是為了

C

．（填字母）
A．減小摩擦
B．多次測(cè)量取平均值減小誤差
C．獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律
（6）由本實(shí)驗(yàn)

不能

（填“能”或“不能”）推斷：任何機(jī)械的機(jī)械效率跟物重均有關(guān)．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定滑輪組承重繩子的有效股數(shù)，然后作出滑輪組的繞法．
（2）有用功不可能大于總功，機(jī)械效率不可能大于1，分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后答題．
（3）由圖示彈簧測(cè)力計(jì)確定其分度值，讀出其示數(shù)，然后找出錯(cuò)誤原因，由效率公式求出滑輪效率．
（4）根據(jù)功的計(jì)算公式分析額外功是否變化，根據(jù)效率公式判斷滑輪組效率如何變化．
（5）測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出普遍規(guī)律．
（6）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)只能得出滑輪組效率與物重的關(guān)系，其它機(jī)械效率與物重的關(guān)系應(yīng)通過(guò)其它實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．

解答：解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)距離是鉤碼上升的高度的三倍，因此滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3，滑輪組繞法如圖所示．
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第2次實(shí)驗(yàn)結(jié)果違背物理規(guī)律，因?yàn)橛杏霉Σ豢赡艽笥诳偣Γ瑱C(jī)械效率不可能大于1．
（3）由圖示彈簧測(cè)力計(jì)可知，其分度值為0.2N，示數(shù)為0.8N，而表中動(dòng)力為0.4N，由此可知，實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是由于測(cè)力計(jì)讀數(shù)錯(cuò)誤造成的，
滑輪組機(jī)械效率η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

2N×0.1m

0.8N×0.3m

≈83.3%．
（4）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，動(dòng)滑輪重力不變，動(dòng)滑輪上升高度不變，則克服動(dòng)滑輪的重所做的額外功相同；提升的物重增加時(shí)，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(jī)械效率變大．
（5）多次改變提升的物重測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，目的是為了獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，故C正確；
（6）由本實(shí)驗(yàn)不能推斷出：任何機(jī)械的機(jī)械效率跟物重均有關(guān)．
故答案為：（1）如圖所示；（2）2；有用功大于總功，機(jī)械效率大于1；（3）彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)錯(cuò)誤；83.3%；（4）相同；大；（5）C；（6）不能．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了組裝滑輪組、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，掌握彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)方法、認(rèn)真分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、應(yīng)用效率公式即可正確解題．