在測量“滑輪架機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小明和小強(qiáng)一起組裝了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，并分別記錄了鉤碼和彈簧測力計(jì)的位置。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)，小明垂直向下驅(qū)動(dòng)彈簧測力計(jì)，使吊鉤下降，彈簧測力計(jì)讀數(shù)為0.5N； 同時(shí)，小強(qiáng)還用秤測量了一下，掛鉤的高度提高到了10厘米。 上述測試結(jié)果正確，其他實(shí)測和估算數(shù)據(jù)記錄于表中：
吊鉤重量 G/N
彈簧測功機(jī)增加高度x/m
有用的工作W/J
總功 W 總/J
機(jī)械效率η
0.2
0.1
0.1
100%
(2)小明和小強(qiáng)估計(jì)小車架的機(jī)械效率為100%。 他們意識(shí)到有一個(gè)錯(cuò)誤。 請幫助他們找出錯(cuò)誤的原因：。
(3) 滑輪架的機(jī)械效率實(shí)際為 。
(4) 實(shí)驗(yàn)中，如果吊鉤重量減少到6N，則滑輪架的機(jī)械效率為（選擇“增加”、“減少”或“不變”）。
回答
【分析】（1）測功機(jī)在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)垂直勻速驅(qū)動(dòng)。
(2)從圖中所示的滑輪架計(jì)算出滑輪架承重繩的股數(shù)，然后確定繩索自由端之間的距離。
(3) 根據(jù) η=
×100%=
×100% 求滑輪架的機(jī)械效率。
(4)根據(jù)影響臺(tái)車架效率的原因分析并回答問題。
【答】解決方法：（1）小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將彈簧測力計(jì)垂直向下勻速驅(qū)動(dòng)。 此時(shí)，繩子的張力等于測力計(jì)上的讀數(shù)。
(2)從圖中所示的滑輪架可以看出，滑輪架的承重繩的有效股數(shù)為n=3；
已知吊鉤碼上升高度h=0.1m，則測功機(jī)連接距離為：s=nh=3×0.1m=0.3m。 從表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，測功機(jī)連接距離為0.2m滑輪組機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)，測功機(jī)連接距離錯(cuò)誤，導(dǎo)致滑輪架效率出現(xiàn)誤差。
(3)小車架機(jī)械效率：η=
×100%=
×100%=
×100%≈66.7%。
(4)增加的吊鉤重量減少到6N，有用功減少，有用功占總功的比例減少，因此滑輪架的機(jī)械效率會(huì)變大。
因此，答案是：（1）勻速； (2)繩索自由端之間的距離應(yīng)為0.3m，不等于0.2m； （3）66.7%； (4)變大。
【點(diǎn)評(píng)】本題是“測量滑輪架機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)。 本題考察兩個(gè)力平衡的應(yīng)用、滑輪架機(jī)械效率的估計(jì)以及影響機(jī)械效率的因素。 關(guān)鍵是根據(jù)滑輪架得出繩索的有效股數(shù)。