小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中,一起组装好如图1所示的实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置.
(1)小红应
竖直
竖直
向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力为1.0N,同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表:
钩码重 G/N |
弹簧测力计提升的高度h/m |
有用功 W有用/J |
总功 W总/J |
机械效率 η |
2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
100% |
(2)小红测算得滑轮组的机械效率为100%,同组的小雪立即意识到出现了错误,小雪判断的依据是
有用功不可能等于总功
有用功不可能等于总功
.请你帮助小红找出导致错误结果的物理量是
弹簧测力计提升的高度0.2
弹簧测力计提升的高度0.2
.
(3)该滑轮组的机械效率实际为
66.7
66.7
%.
(4)接着小雪想“探究影响滑轮组机械效率的因素有哪些?”她利用如图2甲所示的同一滑轮组分别做了三次实验,并重新设计了记录数据的表格,将实验数据填入下表:
实验次数 |
钩码重/N |
钩码上升的距离/cm |
弹簧测力计的读数/N |
弹簧测力计上升的距离/cm |
机械效率 |
1 |
2 |
5 |
0.8 |
15 |
83.3% |
2 |
4 |
5 |
1.5 |
15 |
88.9% |
3 |
6 |
5 |
2.2 |
15 |
90.9% |
从实验数据分析得出,使用同一滑轮组,
增加钩码的重力
增加钩码的重力
可以提高滑轮组的机械效率.
(5)得出结论后小雪进一步猜想:滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关,于是用另一滑轮组做了第四次实验(如图2乙所示)并将数据记录如下:
实验次数 |
钩码重/N |
钩码上升的距离/cm |
弹簧测力计的读数/N |
弹簧测力计上升的距离/cm |
机械效率 |
4 |
2 |
5 |
1 |
15 |
66.7% |
比较实验1和实验4,小雪发现虽然所挂钩码相同,但弹簧测力计的读数不同,这是因为两次实验所用滑轮的重力不同,于是小雪得出另一结论:滑轮组的机械效率还与滑轮的重力有关,但小红认为小雪得出这一结论的过程还不够合理.请简要说明小红的理由:
实验次数太少
实验次数太少
.
(6)小雪在实验中还发现,即使所用动滑轮重和提起的钩码重都相同,测出的滑轮机械效率却不同.关于这个问题,同学中分别提出了两种猜想:
A.可能是由于滑轮工作时的摩擦不同造成的;
B.可能是由于实验观察或操作存在某些问题造成的.
大家认为,这两种猜想都是有道理的.那么:
①你认为,提出猜想A的理由是:
滑轮组绕法不同,提升相同重物时的摩擦力不同
滑轮组绕法不同,提升相同重物时的摩擦力不同
.
②对于猜想B,你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果?请说出二点:
a:
测力计读数错误
测力计读数错误
b:
提升物体高度读数错误
提升物体高度读数错误
.