Question

同学们在“测量滑轮组的机械效率”时，有两位同学的实验过程同学们有异议，请你帮助分析和解决．
（1）一位同学的实验操作步骤如下：
①用弹簧测力计测出物重G；
②组装好实验器材，如图甲所示，拉动弹簧测力计使物体匀速上升；
③用刻度尺分别测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s；
④在物体处于静止状态时，读出弹簧测力计的示数F；
⑤根据公式算出滑轮组的机械效率．
同学们进行交流之后-致认为该同学的实验步骤存在不合理，请你指出该操作步骤________（只写出该步骤的序号）；并说明不合理的原因及改进的方法．
（2）另一位同学利用图甲所示滑轮组匀速提升重物，弹簧测力计的示数如图乙所示，他记录了如下数据：

物重G/N	物体上升的高度h/m	测力计示数F/N	测力计移动的距离s/m
2	0.1	0.4	0.3

①同学们对该同学的实验记录进行分析，发现他的实验结果是不符合物理规律的，其表现在：________．
②分析他的实验过程，会发现导致实验结果不符合物理规律的原因是________．

Answer 1

解：（1）在实验中影响滑轮组机械效率的因素不光有物重还有动滑轮的重、绳重与摩擦．
所以滑轮转动时，滑轮与轴之间以及绳与滑轮之间存在摩擦，与静止状态弹簧测力计的示数不同；
改进：物体匀速上升时读弹簧测力计的示数；
（2）①由表中数据知道：
W_有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，
W_总=Fs=0.4N×0.3m=0.12J，
W_有用＞W_总，这严重的违背了物理规律W_有用＜W_总；
②由图可知弹簧测力计的示数读错，应该是0.8N．
故答案为：（1）④；原因：滑轮转动时，滑轮与轴之间以及绳与滑轮之间存在摩擦，与静止状态弹簧测力计的示数不同；改进：物体匀速上升时读弹簧测力计的示数；
（2）①数据中的有用功是O.2J，大于总功O.12J，或（有用功大于总功）（机械效率大于1）；
②测力计的示数读错了，应改为O.8N．
分析：（1）根据影响滑轮组机械效率的因素进行解答，即有物重、动滑轮的重、绳重与摩擦．
（2）①计算一下有用功和总功的大小，根据计算结果回答．
②由图可知因看错了分度值，读错了拉力大小，读出实际拉力大小．
点评：本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法，涉及到分析影响滑轮组机械效率的因素，属于难题．