Question

如圖甲是小民測動滑輪的機械效率的示意圖．他用彈簧測力計拉動繩子的自由端，將重為2N的鉤碼從A位置勻速提升到B位置，同時彈簧測力計從圖中的A'位置勻速豎直上升到B'位置，在這個過程中，彈簧測力計對繩的拉力為F，彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示．在整個過程中，鉤碼上升的高度是________cm，彈簧測力計上升的高度為________cm，拉力做的有用功為________J，總功為________J，動滑輪的機械效率為________，如果將鉤碼的重增大為4N，該動滑輪的機械效率將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

10.0    20.0    0.2    0.24    83.3%    增大
分析：（1）鉤碼上升的高度就是A′B′間的長度，彈簧測力計上升的高度為AB間的長度，使用刻度尺測量物體的長度，讀數(shù)時要先認(rèn)清分度值；
（2）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)彈簧測力計的分度值讀出拉力的大小，再根據(jù)W=Fs=Fh′求出總功，利用η=求出動滑輪的機械效率；
（3）使用動輪輪時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，因此機械效率會增大．
解答：（1）刻度尺的分度值是1cm，鉤碼是從0cm開始上升的，上升到10.0cm處，所以鉤碼上升的高度h=10.0cm=0.100m；
彈簧測力計從25.0cm上升到45.0cm，所以彈簧測力計上升的高度h′=45.0cm-25.0cm=20.0cm=0.200m．
（2）拉力做的有用功：
W_有=Gh=2N×0.100m=0.2J，
彈簧測力計的分度值為0.2N，所以拉力F=1.2N，
拉力做的總功：
W_總=Fh′=1.2N×0.200m=0.24J，
動滑輪的機械效率：
η==≈83.3%；
（3）整個滑輪組保持不變，即額外功不變；
因為對重物做的功為有用功，增加鉤碼的重，即增大了有用功，機械效率就會增大．
故答案為：10.0；20.0；0.2；0.24；83.3%；增大．
點評：本題考查了彈簧測力計、刻度尺的讀數(shù)以及功的計算、機械效率的計算和提高機械效率的方法，是一道綜合題；注意長度測量在記錄數(shù)據(jù)時應(yīng)估讀到分度值的下一位．