Question

（2010?海淀區(qū)一模）王力同學(xué)用如圖所示的滑輪組勻速提升重120N的口袋，拉繩的力為80N．在10s內(nèi)將口袋提升了1m．（不計(jì)摩擦）
（1）根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可求出哪些物理量．（至少寫出五個(gè)）
（2）王力為了探究提高滑輪組的效率 的途徑，他用同一個(gè)滑輪組提升重240N的口袋（不計(jì)摩擦）．實(shí)驗(yàn)前，他猜想：滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān)．請(qǐng)你說(shuō)明他是如何探究的呢？結(jié)論又如何？

Answer 1

分析：（1）已知口袋重和提升的高度，利用W=Gh求有用功，又知道做功時(shí)間，利用功率公式求有用功功率；知道拉力大小，求出拉力移動(dòng)的距離，利用W=Fs求總功；根據(jù)效率公式求滑輪組的機(jī)械效率；
（2）用同一個(gè)滑輪組，增大提升的口袋重，同彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出拉力大小，利用效率公式求出此時(shí)的機(jī)械效率，得出結(jié)論．

解答：解：
（1）由圖知，n=2．
①繩自由端拉下的距離：s=2h=2×1m=2m；
②有用功：W_有用=Gh=120N×1m=120J；
③有用功功率：
P_有用=

W有用

t

=

120J

10s

=12W，
④總功：W_總=Fs=80N×2m=160J；
⑤滑輪組的機(jī)械效率：η=

W有用

W總

×100%=

120J

160J

×100%=75%；
（2）探究方法：用同一個(gè)滑輪組，增大提升的口袋重，同彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出拉力F′，利用效率公式求出此時(shí)的機(jī)械效率η′，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：使用同一滑輪組，當(dāng)提升物重增大時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率將增大．
答：（1）計(jì)算出的與此題相關(guān)的5個(gè)物理量為：①繩自由端拉下的距離為2m；②有用功為120J；③有用功功率為12W；④總功為160J；⑤滑輪組的機(jī)械效率是75%；
（2）用同一個(gè)滑輪組，增大提升的口袋重，同彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出拉力F′，利用效率公式求出此時(shí)的機(jī)械效率η′；使用同一滑輪組，當(dāng)提升物重增大時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率將增大．

點(diǎn)評(píng)：第一問(wèn)為答案開放型題，主要考查重力、有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，雖知識(shí)點(diǎn)多，但屬于基礎(chǔ)內(nèi)容；
第二問(wèn)要知道提高滑輪組效率的方法：一是減小額外功（如減小摩擦等），二是增大提升的物體重．