Question

3．如圖所示，在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，若物體重6N．
（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)．若物體上升高度為10cm，繩子自由端上升30cm，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示是2.4N，則滑輪組的機(jī)械效率是83.3%．
（2）若僅增加物體的重力（不計(jì)摩擦），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）在使用動(dòng)滑輪時(shí)，沿豎直方向勻速拉動(dòng)繩子，由二力平衡的條件可知，只有物體做勻速直線運(yùn)功時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和繩子的拉力相等；
由圖讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，注意測(cè)力計(jì)的分度值；
判斷出滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，則s=nh，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率；
（2）根據(jù)影響滑輪組機(jī)械效率的因素，被提升的物體越重，動(dòng)滑輪質(zhì)量越小，滑輪組的機(jī)械效率越高．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于繩端拉力；
由圖知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，所以其示數(shù)為2.4N；
滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以s=3h．
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{6N}{3×2.4N}$×100%≈83.3%；
（2）若僅增加物體的重量，則額外功不變，有用功增大，有用功在總功中所占的比例增大，機(jī)械效率增大．
故答案為：（1）勻速；2.4；83.3%；（2）增大．

點(diǎn)評(píng) 此題是“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)要求及機(jī)械效率的計(jì)算，同時(shí)考查了被提升物體重力對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響．