Question

7．如圖所示，在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，物體重為5.4N．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上且勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．若物體上升高度為10cm，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，是2.4N，則拉力做的功為0.72J，滑輪組的機(jī)械效率是75%．
（2）若僅增加物體的重，該滑輪組的機(jī)械效率將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）只有在勻速拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才和拉力的大小相等；由圖中滑輪組的結(jié)構(gòu)可知承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，重物上升h，則拉力端移動(dòng)的距離s=3h，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即拉力大小，又知道鉤碼總重，可以求出有用功、總功，根據(jù)機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率．
（2）使用滑輪組時(shí)，做的額外功不變，增加鉤碼的個(gè)數(shù)，增大了有用功，因此機(jī)械效率會(huì)變大．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，這樣彈簧測(cè)力計(jì)處于平衡狀態(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才反映了拉力的大��；
由圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4N，
拉力做的有用功：
W_有=Gh=5.4N×0.1m=0.54J，
由圖可知，n=3，則繩端移動(dòng)的距離：
s=3h=3×0.1m=0.3m，
拉力做的總功：
W_總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{0.54J}{0.72J}$×100%=75%；
（2）整個(gè)滑輪組保持不變，即額外功不變．因?yàn)閷?duì)重物做的功為有用功，增加鉤碼的個(gè)數(shù)，即增大了有用功，機(jī)械效率就會(huì)增大．
故答案為：（1）勻速；2.4；0.72；75%；（2）增大．

點(diǎn)評(píng) （1）滑輪組的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒(méi)有關(guān)系．
（2）同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．