Question

13．在測(cè)定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，小剛同學(xué)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表：
（1）在表中空白處分別寫出總功和機(jī)械效率的值；
（2）在如圖所示方框中畫出滑輪組及繞法；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．小剛同學(xué)在用彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)進(jìn)行讀數(shù)，則他這樣得出的機(jī)械效率與實(shí)際值相比偏大（填“偏小”、“偏大”或“相等”）．

鉤碼重（N）	彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)（N）	鉤碼移動(dòng)的距離（m）	彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離（m）	有用功（J）	總功（J）	機(jī)械效率
3	1.2	0.1	0.3	0.3

（4）在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，你感到最困難的操作步驟或?qū)嶒?yàn)環(huán)節(jié)是什么？你認(rèn)為如何解決比較好？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用W_總=Fs和η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求出總功和滑輪組的機(jī)械效率．
（2）根據(jù)鉤碼移動(dòng)距離與彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離的關(guān)系確定滑輪組承重繩子的股數(shù)，然后作出滑輪組的繞法．
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測(cè)力計(jì)要?jiǎng)蛩僦本�運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)．
當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)，繩子和滑輪之間沒有摩擦力，拉力示數(shù)會(huì)變小，有用功在總功中占的比例增大，滑輪組的機(jī)械效率偏大．
（4）從彈簧測(cè)力計(jì)的勻速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，W_總=Fs=1.2N×0.3N=0.36J；
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.3J}{0.36J}$×100%≈83.33%．
（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離是鉤碼移動(dòng)距離的3倍，所以此滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，并且拉力向上．所以此滑輪組由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成，并且從動(dòng)滑輪繞起．滑輪組如圖所示．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
若在用彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)進(jìn)行讀數(shù)，則減小了一部分由于摩擦造成的額外功，因此得出的機(jī)械效率與實(shí)際值相比偏大．
（4）很難保持彈簧測(cè)力計(jì)做運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)；還可以讓彈簧測(cè)力計(jì)保持靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行測(cè)量．
故答案為：（1）83.33%；（2）如圖所示；（3）勻速直線；偏大；（4）很難保持彈簧測(cè)力計(jì)做運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)；還可以讓彈簧測(cè)力計(jì)保持靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行測(cè)量．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求滑輪組效率、滑輪組繞法、效率分析等問題，掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題；確定承重繩子的股數(shù)是正確作出滑輪組繞法的關(guān)鍵．