Question

1．如图小明测定滑轮组机械效率的实验．
（1）根据如表数据画出滑轮组的绕线方法．第②次的机械效率为83.3%．

次数	钩码重力/N	钩码上升的高度/m	绳端的拉力/N	细线移动的距离/m	机械效率/%
①	8	0.2	3.6	0.6	74.1
②	12	0.2	4.8	0.6

（2）小明在实验过程中由于操作不熟练导致弹簧测力计示数忽大忽小，无法读数拉力F的大小，这主要是小明没有匀速竖直拉动弹簧测力计导致的．
（3）小明为了解决第（2）的问题，用一种新的方法来测滑轮组的效率：他测出了物体的重力G和动滑轮重力G_动滑轮，然后根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=（$\frac{Gh}{（G+{G}_{动滑轮}）h}$）×100%=$\frac{G}{G+{G}_{动滑轮}}$×100%计算出该滑轮组的效率，则这种方法测出的滑轮组机械效率大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）实际值．

Answer 1

分析 （1）通过物体升高的距离和绳子自由端移动的距离，确定绳子的段数，确定滑轮组的绕法；
知道钩码的重力、钩码移动的距离、绳子的拉力、绳子自由端移动的距离，求出有用功和总功，求出机械效率；
（2）根据二力平衡知：只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数才稳定．
（3）由η=（$\frac{Gh}{（G+{G}_{动滑轮}）h}$）×100%=$\frac{G}{G+{G}_{动滑轮}}$×100%可知，只考虑动滑轮的重，没有考虑绳重和摩擦，使得总功变小，所以机械效率偏大．

解答 解：
（1）当钩码升高0.2m时，绳子自由端移动0.6m，n=$\frac{0.6m}{0.2m}$=3，说明物体和动滑轮的总重由三段绳子承担，绳子的段数是奇数，从动滑轮开始绕起．如图所示：

机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{12N×0.2m}{4.8N×0.6m}$×100%≈83.3%；
（2）在实验过程中由于操作不熟练导致弹簧测力计示数忽大忽小，无法读数拉力F的大小，这主要是小明没有匀速竖直拉动弹簧测力计导致的；
（3）由η=（$\frac{Gh}{（G+{G}_{动滑轮}）h}$）×100%=$\frac{G}{G+{G}_{动滑轮}}$×100%可知，只考虑动滑轮的重，没有考虑绳重和摩擦；在有用功不变时，总功变小，所以后者机械效率偏大．
故答案为：（1）见上图；83.3%；（2）匀速竖直；（3）大于．

点评 本题考查了测滑轮组机械效率的实验中，实验的注意事项、实验数据处理、机械效率的计算与比较等问题，难度不是很大，熟悉实验、熟练应用基础知识即可正确解题．