Question

12．某实验小组利用如图甲所示的装置，两次分别测滑轮组机械效率，记录数据如表：

实验 序号	钩码重/N	钩码上升的 高度/m	绳端的 拉力/N	绳端移动的距离 /m	机械效率 η%
1	4	0.1	1.8	0.3	74.1
2	6	0.1	2.4	0.3

（1）实验时，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计；
（2）第2次实验中，拉力做的总功是0.72J，滑轮组做的有用功是0.6J，表中结果是83.3%（保留三位有效数字）．
（3）如果用两次测得的机械效率求出平均值，定义为甲滑轮组的机械效率，这种定义方法是错误（正确/错误），理由是滑轮组的机械效率随提升的物重而改变．
（4）如果用图甲和图乙两个的滑轮组，将相同的重物以速度v匀速提升相同高度，则两个过程中物理量相等的是A
A．有用功　　 B．拉力做的总功　 C．拉力的功率　 D．机械效率．

Answer 1

分析 （1）实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．
（2）根据表中实验数据，由功的计算公式求出有用功与总功，然后由效率公式求出滑轮组的效率．
（3）机械效率与物重．
（4）根据W_有=Gh判断有用功的大小；比较额外功的大小，然后根据总功等于有用功与额外功之和即可判断总功的大小；
先判断两个过程中所用时间的关系，然后根据P=$\frac{{W}_{总}}{t}$比较拉力功率的大小；
根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$判断滑轮组机械效率的大小．

解答 解：（1）实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计．
（2）由表中实验数据可知，第2次实验时，有用功：W_有用=Gh=6N×0.1m=0.6J，
总功：W_总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J，
滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.6J}{0.72J}$×100%≈83.3%．
（3）因为滑轮组的机械效率与物重有关，所以求滑轮组机械效率的平均值是不正确的．
（4）因为重物相同，所以由W_有=Gh可知，有用功相同；
因为乙装置有两个动滑轮，因此乙装置所做的额外功多；由W_总=W_有+W_额可知，乙装置所做的总功大于甲装置所做的总功；
由P=$\frac{{W}_{总}}{t}$可得，乙装置的功率大；
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可得，甲装置的机械效率大．
故A选项符合题意．
故答案为：（1）匀速；（2）0.72；0.6；83.3%；（3）错误；滑轮组的机械效率随提升的物重而改变；（4）A．

点评 本题考查了实验注意事项、有用功、总功、滑轮组的效率、实验数据分析等问题，难度不大，掌握实验的基础知识即可解题．