Question

15．在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，所用装置如图所示．
（1）安装好实验器材后，记下钩码和拴住弹簧测力计的线端原先的位置，然后匀速向上提起弹簧测力计，读出拉力F的大小，测出钩码的重力和拴住弹簧测力计的线端上移的距离
（2）某同学正确测得钩码上升的高度为O.2m，钩码重1.5N，其他被测和计算的数据如下表：

拉力F/N	拉弹簧秤的线端提升的距离s/m	有用功W/J	总功W/J
O.6	O.4	0.3	O.24

上表中肯定错误的数据是0.4和0.24，更正后分别为0.6  和0.36．
（3）若不考虑摩擦，用上述装置提起重15N的钩码，机械效率为η₁，；提起重3N的钩码，机械效率为η₂．则η₁大于η₂．（选填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

分析 （1）要正确测量拉力的大小，需要匀速拉动测力计．
（2）知道绳端移动距离与物体上升高度之间的关系：s=nh．
会计算有用功和总功，总功包括有用功和额外功，所以有用功总小于总功．
（3）额外功不变，提升的物体越重，所做的有用功越多，所以机械效率越高．

解答 解：（1）在此题中，要正确测量拉力，需要匀速拉动测力计．并读出测力计的示数；
（2）由图知，此滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h=3×0.2m=0.6m．所以线端移动距离测量错误；
因为总功是利用W=Fs计算出的，绳子自由端记录错误，总功一定也是错误的；
实际总功W_总=Fs=0.6N×0.6m=0.36J；
（3）使用滑轮组提升重物时，提起的物体越重，所做的有用功越多，若不考虑摩擦，额外功不变，有用功在总功中所占的比值越大，所以机械效率越高，故η₁＞η₂．
故答案为：（1）匀速；拉力F；重力；（2）0.4；0.24；0.6；0.36；（3）大于．

点评 此题主要考查了测量滑轮组机械效率的实验中对测力计的要求，同时还考查了绳端移动距离与物体上升高度之间的关系、总功与有用功、额外功之间的关系．同时还考查了滑轮组的机械效率与物重之间的关系．