Question

7．小明和小紅在測(cè)定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中
 
（1）滑輪組所掛的重物的重量為3.6N，如圖1所示重物從原來(lái)圖甲的位置被提升到圖乙的位置，在提升過(guò)程中應(yīng)使彈黃測(cè)力計(jì)勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖2所示，則滑輪組繩子自由端受到的拉力是2.4N，滑輪組的機(jī)械效率是50%．
（2）小明想進(jìn)一步探究物重對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響，于是另外找來(lái)了三個(gè)物塊，其中A重5N，B重8N，C重12N，小紅一眼看出其中有一個(gè)物塊不能利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為不能完成實(shí)驗(yàn)的是物塊C（選填“A”、“B”或“C”），原因是拉力超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的量程．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)豎直勻速向上拉動(dòng)，此時(shí)受平衡力的作用；
由圖示彈簧測(cè)力計(jì)讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
從刻度尺上讀出鉤碼上升的高度h，拉力移動(dòng)的距離s，再根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率；
（2）由圖示彈簧測(cè)力計(jì)確定彈簧測(cè)力計(jì)的量程，然后根據(jù)滑輪組拉力公式求出彈簧測(cè)力計(jì)的拉力，根據(jù)拉力不能超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的量程分析答題．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)豎直勻速向上拉動(dòng)，此時(shí)受平衡力的作用，拉力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
由圖2可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是2.4N，滑輪組繩子自由端受到的拉力是2.4N；
由圖1所示刻度尺可知，物體上升的高度h=10cm=0.1m，
滑輪組承重繩子的股數(shù)n=3，
繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=3×0.1m=0.3m，
滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{3.6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%=50%；
（2）由圖1所示彈簧測(cè)力計(jì)可知，彈簧測(cè)力計(jì)的量程是0～5N，
根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G_動(dòng)+G_物）可知，
動(dòng)滑輪的重力為G_動(dòng)=nF-G_物=3×2.4N-3.6N=3.6N，
當(dāng)物體重力是12N時(shí)，
拉力：F′=$\frac{1}{n}$（G_動(dòng)+G_物）=$\frac{1}{3}$（3.6N+12N）=5.2N＞5N，
超出彈簧測(cè)力計(jì)的量程，因此不能用該彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)重物C．
故答案為：（1）勻速；2.4；50；（2）C；拉力超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的量程．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、求滑輪組效率、對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)等，本題有一定的難度；要正確解題，需要：掌握彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)方法、會(huì)應(yīng)用功的公式求功、熟練應(yīng)用效率公式．