题目内容
【题目】【2017烟台卷】下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告.
实验名称:测量滑轮组的机械效率
实验步骤:
(1)用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格.
(2)按如安装滑轮组,分别记下钩码和弹簧测力计的位置.
(3)拉动弹簧测力计并读出拉力F的值,用刻度尺测出的钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将这三个量填入表格.
(4)算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格.
(5)改变钩码上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据.
实验记录:
实验结论:在忽略绳子的重力和摩擦的情况下,滑轮组的机械效率与所提升物体的重力和高度无关.
请你评价小明和小红的实验报告.
(1)指出实验步骤中存在的错误和不足;
(2)从理论上分析说明他们实验结论的局限性.
【答案】(1)有用功和总功计算错误;在研究滑轮组机械效率与物体的重力关系时,小明和小红没有改变提升物体的重力大小;(2)研究滑轮组机械效率与所提升物体高度的关系时,原实验只使用了一个滑轮组做了实验;研究滑轮组机械效率与所提升物体重力的关系时,原实验没有改变物体的重力且只使用了同一滑轮组做实验
【解析】(1)根据计算有用功和做功,其中s和h的单位都是m,题目中按cm计算的,故小红的实验步骤中的错误之处是:有用功和做功计算错误;
(2)在研究滑轮组机械效率与物重关系时,需要控制其他物理量相同,改变物体的重力,由表格数据知小红的不足之处为:没有改变提升物体的重力;
(3)在忽略绳子的重力和摩擦的情况下,根据知,在动滑轮重力一定时,物体越重,机械效率越高,小红的实验结论的错误之处是:滑轮组的机械效率与物体的重力无关.
因此,本题正确答案是:(1)有用功和做功计算错误;(2)小红没有改变提升物体的重力;(3)滑轮组的机械效率与物体的重力无关.