Question

在測滑輪組機械效率的實驗中：
（1）實驗桌上有彈簧測力計、天平、重物、刻度尺、細線、缺少的是______，多余的是______．
（2）為了能準確讀出彈簧測力計的示數(shù)，應使重物______上升．
（3）根據(jù)下表實驗數(shù)據(jù)，回答問題：

物重G/N	繩自由端拉力F/N	重物上升高度h/m	繩自由端移動距離s/m
10	4	0.1	0.3

a．在圖中畫出滑輪組的繞線圖；
b．動力做的總功是______J，有用功是______J，額外功是______J，機械效率為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）在測量滑輪組的機械效率時，需要測量物體的重力、物體上升的高度、拉力、繩端移動的距離，根據(jù)機械效率的概念計算．
（2）根據(jù)二力平衡的條件可知，只有勻速拉動滑輪時，彈簧測力計的示數(shù)才和拉力的大小相等．
（3）a、根據(jù)物體上升的高度與繩子自由端移動的距離來判斷繩子的段數(shù)，根據(jù)動奇定偶組裝滑輪組．
b、根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，根據(jù)總功等于有用功和額外功之和求出額外功，根據(jù)機械效率公式求出滑輪組的機械效率．
解答：解：（1）在測量機械效率時，必須有研究的對象滑輪；用彈簧測力計測出重物的重力，不需要用天平測出其質量．
（2）在測量過程中，為了準確測量拉力需要使測力計做勻速直線運動．
（3）a、由表格中數(shù)據(jù)，可以看出，彈簧測力計移動距離是鉤碼上升高度的3倍，所以滑輪組由3段繩子承擔物重，所以由動滑輪繞起．如圖：

b、有用功是克服物體的重力做的功，所以W_有用=Gh=10N×0.1m=1J；
總功是拉力F做的功，所以W_總=Fs=4N×0.3m=1.2J；
額外功W_額=W_總-W_有用=1.2J-1J=0.2J；
滑輪組的機械效率為η=×100%=×100%≈83.3%．
故答案為：（1）滑輪；天平；（2）勻速；（3）a、如上圖所示； b、1.2，1，0.2，83.3%．
點評：本題考查了二力平衡的條件的應用、繩端移動距離s與物體上升高度h之間的關系、機械效率的求法及滑輪組的連接，關鍵是掌握測量滑輪組機械效率的原理．