Question

19．在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：

实验 序号	钩码重 （N）	动滑 轮重 （N）	拉力 （N）	钩码上升 的高度（m）	测力计移 动的距离 （m）	有用功 （J）	总功 （J）	机械 效率 （%）
1	4	0.5	2.3	0.2	0.4	0.8	0.92	87.0
2	4	0.9	2.5	0.2	0.4	0.8	1.0	80.0
3	6	0.5	3.3	0.2	0.4	1.2	1.32

（1）实验过程中，要匀速竖直地向上拉动弹簧测力计．
（2）完成表格中第3次数据的计算，填在表格中（计算结果与其他2次保留的小数位一致）
（3）通过比较①②（填实验序号）两次实验数据，可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关（填“有关”或“无关”）．
（4）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较①③（填实验序号）两次实验数据，可知他的观点是错误（填“正确”或“错误”）的．

Answer 1

分析 （1）实验过程中，要匀速竖直地向上拉动弹簧测力计．
（2）有用功等于钩码重力和钩码上升高度的乘积，即W_有用=Gh；总功等于拉力和测力计移动距离的乘积，即W_总=FS；机械效率等于有用功和总功的比值，即η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%；
（3）研究动滑轮机械效率与动滑轮自身重力是否有关时，应控制提升钩码的重力相同，改变动滑轮重力．
（4）同一个机械，额外功基本上不变，当提升的物体重力变化时，有用功在总功中占得比值就变化，机械效率也就变化

解答 解：（1）实验过程中，要匀速竖直地向上拉动弹簧测力计，此时装置为平衡状态，测力计示数才等于拉力大小；
第3次数据中，有用功W_有用=Gh=6N×0.2m=1.2J，总功W_总=Fs=3.3N×0.4m=1.32J，机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.2J}{1.32J}$×100%≈90.9%；
（2）①②两次实验中，钩码的重力相同，动滑轮的重力不同，机械效率也不同，说明机械效率与动滑轮自重的有关系；
（3）比较①③，同一个机械，动滑轮重力不变，提升的物体重力不同时，机械效率也不同，提的物体越重，机械效率越大．他的观点是错误的．
故答案为：（1）匀速；（2）90.9；（3）①②；有关；（4）①③，错误．

点评 本题探究动滑轮的机械效率，考查实验注意事项、机械效率的计算、控制变量法的运用及影响滑轮组的机械效率的因素．