Question

在“測定滑輪組機械效率”的實驗中，使用如圖的裝置．
（1）本實驗需要用的測量儀器有彈簧秤和______．
（2）為了準確測出機械效率，實驗時要豎直向上______拉動彈簧測力計，由圖可知拉力大小為______ N，若鉤碼上升的高度為6cm，則彈簧測力計向上移動______cm．
（3）鉤碼總重為3N，由實驗數(shù)據(jù)可計算，有用功為______J，該滑輪組的機械效率為______；
（4）不計摩擦力，在其他重要條件不變時，若增加鉤碼重，則額外功將______．滑輪組的機械效率將______．（以上兩空均選填“增大”“減小”或“不變”）

Answer 1

解：（1）本實驗需要用的測量儀器有彈簧秤和測量物體上升高度的刻度尺；
（2）①實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，彈簧測力計示數(shù)不變，便于讀數(shù)；
②彈簧測力計每一個大格代表1N，每一個小格代表0.2N，拉力大小為2.4N；
③動滑輪和鉤碼有三段繩子承擔，因此彈簧測力計向上移動的距離s=nh=3×6cm=18cm；
（3）有用功W_有=Gh=3N×0.06m=0.18J，
總功W_總=Fs=2.4N×0.18m=0.432J，
滑輪組的機械效率η=×100%=×100%≈41.7%；
（4）不計摩擦力，在其他重要條件不變時，若增加鉤碼重，則克服動滑輪重力做的額外功不變，有用功增大，有用功在總功中所占的比例增大，則機械效率增大．
故答案為：
（1）刻度尺；
（2）勻速；2.4；18；
（3）0.18；41.7%；
（4）不變；增大．
分析：（1）實驗中需要用彈簧測力計測拉力大小，用刻度尺測物體上升的高度；
（2））①實驗過程中要勻速直線拉動彈簧測力計，彈簧測力計示數(shù)不變，便于讀數(shù)；
②彈簧測力計讀數(shù)：確定每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)，根據(jù)指針的位置讀數(shù)；
③由圖可知承擔物重的繩子股數(shù)n，根據(jù)繩端移動距離與物體上升高度之間的關(guān)系s=nh，求出彈簧測力計向上移動的距離；
（3）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，利用效率公式求出該滑輪組的機械效率；
（4）不計摩擦力，總功等于克服物體重力和動滑輪重力所做的功，在其他重要條件不變時，增加鉤碼重，則克服動滑輪做的功不變，有用功增多，有用功占總功的比例變大，滑輪組的機械效率變大．
點評：本題考查了二力平衡條件、彈簧測力計的讀數(shù)、有用功和總功以及滑輪組機械效率的計算、影響滑輪組機械效率的因素，知道本實驗的測量過程和知道不計摩擦力時總功等于克服物體重力和動滑輪重力所做的功是關(guān)鍵．