Question

19．在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量鉤碼所受的重力G，再按圖所示的連接方式組裝好滑輪組，并分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置．
（1）為了測(cè)量繩子自由端的拉力F，應(yīng)該在彈簧測(cè)力計(jì)緩慢勻速提升（填“緩慢勻速提升”或“靜止”）時(shí)讀數(shù)，圖中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)是0.8N．
（2）按照正確的測(cè)量方法，測(cè)出的拉力F與鉤碼所受重力G的大小關(guān)系為F＞（填“＞”、“=”或“＜”）$\frac{1}{3}$G．
（3）實(shí)驗(yàn)中要分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置，是為了測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，從而計(jì)算有用功和總功．
（4）在此實(shí)驗(yàn)中，若僅增加鉤碼的重力，該滑輪組的機(jī)械效率將增大（填“增大”、“不變”或“減小”）．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)勻速向上拉彈簧測(cè)力計(jì)；彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要先明確分度值．
（2）使用滑輪組時(shí)，拉力不僅要克服物體的重力，還要克服動(dòng)滑輪的重力及機(jī)械摩擦．
（3）要測(cè)滑輪組的機(jī)械效率，需測(cè)出G、h、F、s，根據(jù)公式η=$\frac{Gh}{Fs}$×100%計(jì)算．所以需要測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，從而計(jì)算有用功和總功．
（4）使用滑輪組時(shí)，做的額外功不變，僅增加鉤碼的重力，增大了有用功，由此分析機(jī)械效率的變化．

解答 解：
（1）為了讀數(shù)準(zhǔn)確、方便，測(cè)量繩子自由端的拉力F，應(yīng)該在彈簧測(cè)力計(jì)緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù)；
圖中彈簧測(cè)力計(jì)分度值0.2N，示數(shù)是0.8N；
（2）由圖知，滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以F=$\frac{G}{3}$，但其成立的條件是不考慮機(jī)械自重和摩擦．若考慮的話拉力F大于$\frac{G}{3}$；
（3）實(shí)驗(yàn)中要分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置，為了測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，從而計(jì)算有用功和總功；
（4）整個(gè)滑輪組保持不變，即額外功不變．因?yàn)閷?duì)鉤碼做的功為有用功，僅增加鉤碼的重力，即增大了有用功，因此機(jī)械效率就會(huì)增大．
故答案為：（1）緩慢勻速提升；0.8；
（2）＞；
（3）鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離；
（4）增大．

點(diǎn)評(píng) （1）滑輪組做的有用功是提升物體重力做的功，額外功是克服動(dòng)滑輪重力和繩子重力及摩擦做的功，總功是拉力做的功，機(jī)械效率等于有用功和總功的比值．
（2）滑輪組的機(jī)械效率與提升物體的物重有關(guān)，同一滑輪組，提升物體重力越大，機(jī)械效率越大．