Question

6．某小组同学“测滑轮组机械效率”的实验中，匀速提起重物，并做了如下实验记录：

钩码重 G物/N	钩码上升 高度h物/m	直接将钩码 举高做的功 W有用/J	动力F动/N	动力作用点移动的距离 S动/m	使用滑轮组动力做的功 W总/J	滑轮组的机械效率 η
1	0.1	0.1	0.5	0.3	0.15	66.7%
2	0.1	0.2	0.4	0.3	0.12	166.7%
4	0.1	0.4	1.5	0.3	0.45	88.9%

（1）对该同学的实验记录进行分析，就会发现他的第2次实验结果是违背物理规律的，其表现是：有用功大于总功，机械效率大于1．
（2）如图是实验时弹簧测力计的示数．结合图你会发现导致实验结果违背物理规律的原因，其原因是弹簧测力计读数错误．纠正错误后，可计算出第2次实验时滑轮组的机械效率为83.3%．
（3）由实验记录可知：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，克服动滑轮的重所做的额外功相同（填“相同”或“不同”）；提升的物重增加时，滑轮组的机械效率变大．
（4）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了C．（填字母）
A．减小摩擦    B．多次测量取平均值减小误差    C．获得多组数据，归纳出物理规律
（5）由本实验不能（填“能”或“不能”）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关．

Answer 1

分析 （1）有用功不可能大于总功，机械效率不可能大于1，分析表中实验数据，然后答题．
（2）由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数，然后找出错误原因，由效率公式求出滑轮效率．
（3）根据功的计算公式分析额外功是否变化，根据效率公式判断滑轮组效率如何变化．
（4）测出多组实验数据，找出普遍规律．
（5）根据本实验只能得出滑轮组效率与物重的关系，其它机械效率与物重的关系应通过其它实验进行探究．

解答 解：（1）由表中实验数据可知，第2次实验结果违背物理规律，因为有用功不可能大于总功，机械效率不可能大于1．
（2）由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，示数为0.8N，而表中动力为0.4N，由此可知，实验错误是由于测力计读数错误造成的，
滑轮组机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{2N×0.1m}{0.8N×0.3m}$×100%≈83.3%．
（3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，动滑轮重力不变，动滑轮上升高度不变，则克服动滑轮的重所做的额外功相同；
提升的物重增加时，有用功增加，额外功不变，有用功占总功的比重变大，滑轮组的机械效率变大．
（4）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了获得多组数据归纳出物理规律，故C正确；
（5）本实验只研究了滑轮组的相关情况，所以由本实验不能推断出：任何机械的机械效率跟物重均有关．
故答案为：（1）2；有用功大于总功，机械效率大于1；（2）弹簧测力计读数错误；83.3%；（3）相同；大；（4）C；（5）不能．

点评 本题考查了组装滑轮组、实验数据分析，掌握弹簧测力计的读数方法、认真分析表中实验数据、应用效率公式即可正确解题．