Question

8．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，数据记录如表：

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	（a）	（b）	（c）

（1）实验时，弹簧测力计应在竖直方向上拉动钩码做匀速直线运动．
（2）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上：
（a）1.2； （b）1.32； （c）90.9．
（3）通过比较①②两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关（“有关”、“无关”）．
（4）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过第比较①③两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是错误的（选填“正确”或“错误”）．

Answer 1

分析 （1）要准确地测量绳端的拉力，应让弹簧测力计竖直向上匀速拉动钩码；
（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=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$；
（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）要准确地测量绳端的拉力，应让弹簧测力计竖直向上匀速拉动钩码；
（2）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=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{1.2J}{1.32J}$×100%≈90.9%；
（3）要研究动滑轮的机械效率与动滑轮自重的关系，应控制提升钩码的重力相同，改变动滑轮重力，由表格数据可知，应比较①②两次实验数据；
在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，可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关；
（4）比较①③两次实验，同一个机械，动滑轮重力不变，提升的钩码重力不同时，机械效率也不同，可知小明的观点是错误的．
故答案为：（1）竖直；
（2）（a）1.2；（b）1.32；（c）90.9；
（3）①②；有关；
（4）①③；错误．

点评 本题考查了滑轮组机械效率的计算、实验数据的分析，应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题．