Question

7．如圖所示，用測定滑輪組機械效率的實驗裝置，被提升的物體重6N．
（1）實驗操作時，應(yīng)用彈簧測力拉著物體，沿豎直方向做勻速運動；彈簧測力計的示數(shù)是2.4N．
（2）物體上升10cm過程中，彈簧測力計的示數(shù)保持不變，則拉力所做的總功是0.72J．滑輪組的機械效率是83.3%．
（3）僅增加所提物體的重力（不計繩重和摩擦），拉力所做的額外功將不變（選填“增加”、“減小”或“不變”），滑輪組的機械效率將增大．

Answer 1

分析 （1）只有勻速豎直向上拉動彈簧測力計，拉力大小不變，彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定；根據(jù)彈簧測力計的分度值讀出示數(shù)；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出拉力所做的總功，根據(jù)W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率；
（3）不計繩重和摩擦，克服動滑輪重力所做的功為額外功，僅增加所提物體的重力時，根據(jù)W=Gh可知額外功的變化，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$×100%=$\frac{1}{1+\frac{{W}_{額}}{{W}_{有}}}$×100%可知滑輪組機械效率的變化．

解答 解：
（1）實驗操作時，應(yīng)用彈簧測力拉著物體沿豎直方向做勻速直線運動，只有這樣拉力大小不變，彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定；
由圖可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，示數(shù)為2.4N；
（2）由圖可知n=3，
則繩端移動的距離：s=nh=3×10cm=30cm=0.3m，
拉力所做的總功：W_總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J，
有用功：W_有=Gh=6N×0.1m=0.6J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.6J}{0.72J}$×100%≈83.3%；
（3）僅增加所提物體的重力時，有用功增大；不計繩重和摩擦，克服動滑輪重力所做的功為額外功，由W_額=G_動h可知，額外功將不變，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$×100%=$\frac{1}{1+\frac{{W}_{額}}{{W}_{有}}}$×100%可知，滑輪組的機械效率將增大．
故答案為：（1）勻速；2.4；（2）0.72；83.3%；（3）不變；增大．

點評 本題考查了測定滑輪組機械效率的注意事項和彈簧測力計的讀數(shù)、有用功的計算、總功的計算、滑輪組機械效率的計算以及影響滑輪組機械效率因素的應(yīng)用，明確有用功和總功以及額外功是解題的關(guān)鍵．