Question

1．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）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．
（2）改變被提升物體重力，用同一滑輪組進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖乙的圖象．分析可知，被提升物體重力越大時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率越大．
（3）分析圖象可知，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的機(jī)械效率是80%．（忽略繩重和摩擦）
（4）若把甲圖的滑輪組改裝成丙圖，其他情況不變，當(dāng)提升物體時(shí)甲丙兩圖的機(jī)械效率的關(guān)系是：
η_甲=η_丙．

Answer 1

分析 （1）為了正確測(cè)量拉力，應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(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）根據(jù)左端點(diǎn)計(jì)算出動(dòng)滑輪的重力；
由A點(diǎn)計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率；
（4）分析有用功和總功的關(guān)系，得出機(jī)械效率的關(guān)系．

解答 解：（1）為了正確測(cè)量出拉力大小，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(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）η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$
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；
當(dāng)物重為400N時(shí)，η′=$\frac{G′}{G′+{G}_{動(dòng)}}$×100%=$\frac{400N}{400N+100N}$×100%=80%；
（4）把甲圖的滑輪組改裝成丙圖，其他情況不變，則所做有用功和額外功均不變，可知此時(shí)機(jī)械效率不變，η_甲=η_丙．
故答案為：（1）勻速；（2）大；（3）80%；（4）=．

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，（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．