Question

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率．實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上以0.2m/s速度勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升．
（1）實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，拉力F為0.5N，鉤碼總重G    為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m，則拉力F做功的功率為

 

W，有用功為

 

J，杠桿的機(jī)械效率為

 

%．
（2）為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn)，測(cè)量并計(jì)算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：

次數(shù)	鉤碼 懸掛點(diǎn)	鉤碼總重 G/N	鉤碼移動(dòng)距離 h/m	拉力 F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離 s/m	機(jī)械效率 η/%
1	A點(diǎn)	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4
2	B點(diǎn)	2.0	0.15	1.2	0.30	83.3

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：

 

；
請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明兩條理由：①

 

；②

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出拉力的功率；根據(jù)W=Gh求出有用功；根據(jù)W=Fs求出總功，根據(jù)η=

W有用

W總

求出機(jī)械效率；
（2）通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，分析多組數(shù)據(jù)，才能得出正確結(jié)論；分析機(jī)械效率的影響因素采取控制變量法．

解答：解：（1）拉力的功率P=

W

t

=

Fs

t

=Fv=0.5N×0.2m/s=0.1W；
有用功W_有用=Gh=1N×0.1m=0.1J；
總功W_總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J，
機(jī)械效率η=

W有用

W總

×100%=

0.1J

0.15J

×100%≈66.7%；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，不能得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論；
理由是：
①分析機(jī)械效率的影響因素采取控制變量法，研究提起的物重和機(jī)械效率的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持鉤碼懸掛的位置不變；
②應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，分析多組數(shù)據(jù)，才能得出正確結(jié)論．只憑一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出結(jié)論是不科學(xué)的．
故答案為：（1）0.1；0.1；66.7；（2）不能；①兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼沒(méi)有掛在同一位置；②根據(jù)一次對(duì)比實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論是不可靠的．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)有用功、總功、額外功、機(jī)械效率計(jì)算公式的理解和掌握，同時(shí)考查根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力．