Question

10．在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确的方法操作，如图是他实验中的情景，如表是他记录的一组数据．

钩码总重G（N）	钩码上升高度h（m）	测力计拉力F（N）	测力计移动距离s（m）
5	0.04	1.4	0.12

（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为0.2J，人做的总功为0.168J．
（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是有用功总小于总功，机械效率总小于1．；结合测力计放大图，可知小强的错误是弹簧测力计读数错误．
（3）小强纠正错误后，计算发现该次实验滑轮组的机械效率大小为83.3%．
（4）用该滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，机械效率变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）根据W_有=Gh，W_总=Fs求解；
（2）通过计算有用功和总功，发现有用功大于总功，这是不可能的，错误原因在于测力计读数有误；
（3）根据实验数据，应用效率公式可以求出滑轮组的效率；
（4）增加有用功减少额外功可以提高滑轮组的效率．

解答 解：（1）滑轮组对钩码做的有用功为：W_有=Gh=5N×0.04m=0.2J；
人做的总功为：W_总=Fs=1.4N×0.12m=0.168J，
（2）通过计算有用功和总功，发现有用功大于总功，这是不合理的地方；
结合弹簧测力计放大图，可知小强的错误是弹簧测力计读数错误，正确的读数为0.8N；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{5N×0.04m}{0.8N×0.12m}$×100%≈83.3%；
（4）增大有用功在总功中的比重、减少额外功都可以提高滑轮组的机械效率，因此增加重物的重力可以提高滑轮组的机械效率．
故答案为：（1）0.2；0.168；（2）有用功总小于总功，机械效率总小于1；弹簧测力计读数错误；（3）83.3%；（4）变大．

点评 本题考查了实验原理、求功、求滑轮组效率、实验数据分析、提高滑轮组效率的方法等问题，知道实验原理、掌握测力计的读数方法、应用功的公式与效率公式即可正确解题．