Question

12．用如圖甲所示的裝置探究滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體重G_物的關(guān)系：
（1）為了測(cè)量繩子自由端的拉力F，A同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，B同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù)，正確的是B（選填“A”或“B”）同學(xué)的方法．
（2）改變被提升物體的重力，用同一滑輪組進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖乙所示的圖象，分析可知，被提升物體的重力越大時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率越大．
（3）忽略繩重和摩擦，分析圖象可知，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的機(jī)械效率是80%．

Answer 1

分析 （1）為了正確測(cè)量拉力，應(yīng)沿豎直方向緩慢勻速提升拉動(dòng)測(cè)力計(jì)；
（2）根據(jù)圖象分析，得出機(jī)械效率與被提升物體重力的關(guān)系；
（3）由圖乙，在忽略繩重和摩擦，故額外功的唯一來(lái)源是克服動(dòng)滑輪自重做的功，據(jù)此得出機(jī)械效率的表達(dá)式，求出動(dòng)滑輪重，從而求出A點(diǎn)的機(jī)械效率．

解答 解：（1）若在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，則沒有測(cè)量出其中的摩擦力的大小，為了正確測(cè)量出拉力大小，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)緩慢勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）由圖乙知，被提升物體的重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越高；
（3）忽略繩重和摩擦，故額外功的唯一來(lái)源是克服動(dòng)滑輪自重做的功，
W_額外=G_動(dòng)h，有用功W_有=Gh，W_總=W_有+W_額外，
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}=\frac{Gh}{Gh{+G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{G}{G{+G}_{動(dòng)}}$，由圖象知，當(dāng)G=100N時(shí)，η=50%，則：
50%=$\frac{100N}{100N{+G}_{動(dòng)}}$，
解得G_動(dòng)=100N；動(dòng)滑輪自重不變，
當(dāng)物重為400N時(shí)，η′=$\frac{G′}{G′{+G}_{動(dòng)}}$×100%=$\frac{400N}{400N+100N}$×100%=80%；
故答案為：（1）B；（2）大；（3）80%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了對(duì)機(jī)械效率概念的理解及其計(jì)算和從圖象獲取有效信息的能力，（3）是該題的難點(diǎn)，解決的關(guān)鍵是根據(jù)圖象信息計(jì)算出動(dòng)滑輪的重力．