Question

3．在“測(cè)定動(dòng)滑輪機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，正確操作，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/cm	拉力F/N	繩端移動(dòng)的距離s/cm
①	1.0	20.0	0.7	40.0
②	2.0	20.0	1.2	40.0
③	3.0	20.0	1.7	40.0

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，用手勻速豎直拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使持在動(dòng)滑輪下的鉤碼緩緩上升．
（2）第①次實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為71.4%．
（3）第③次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力的功率為0.17W．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，為了正確測(cè)出拉力的大小，應(yīng)拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速上升．
（2）根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%將①的數(shù)據(jù)代入即可．
（3）拉力的功率即總功的功率，根據(jù)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)得出拉力的速度，根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv計(jì)算拉力的功率．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用手勻速豎直拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在動(dòng)滑輪下的鉤碼緩緩上升．
（2）η₁=$\frac{{G}_{1}{h}_{1}}{{F}_{1}{s}_{1}}$×100=$\frac{1.0N×20×1{0}^{-2}m}{0.7N×40×1{0}^{-2}m}$×100%≈71.4%
（3）由第三次數(shù)據(jù)知，s=2h，所以繩子移動(dòng)速度為物體上升速度的2倍．
P_總=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=1.7N×0.05m/s×2=0.17W．
故答案為：（1）勻速豎直；（2）71.4%；（3）0.17．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，首先要熟練掌握機(jī)械效率的公式，會(huì)利用公式進(jìn)行計(jì)算．