Question

（2009?北京）實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有組裝好的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，其中彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0～5N．另外還有質(zhì)量均為100g的鉤碼六個(gè)（圖中未畫出）．要求利用上述實(shí)驗(yàn)裝置和鉤碼設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：用動(dòng)滑輪提升重物時(shí)，如果動(dòng)滑輪的機(jī)械效率不變，則有用功跟總功成正比．請(qǐng)寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟．

Answer 1

分析：要使動(dòng)滑輪的機(jī)械效率不變，就要使提升的鉤碼重不變，改變繩子自由端移動(dòng)的距離，分別測(cè)出相應(yīng)的拉力大小和重物上升的高度，多測(cè)量幾次，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答：解：實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）在動(dòng)滑輪掛鉤上掛2個(gè)鉤碼，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉繩子自由端；2個(gè)鉤碼的總質(zhì)量用m表示，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動(dòng)的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示．將m的數(shù)值記錄在表格中，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出F，用刻度尺分別測(cè)出s、h，并把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中；
（2）保持動(dòng)滑輪所掛鉤碼個(gè)數(shù)不變，依次改變繩子自由端移動(dòng)的距離s，仿照步驟1再做5次實(shí)驗(yàn)，將各次的數(shù)據(jù)記錄在表格中；
（3）利用W_總=Fs，計(jì)算出各次的總功，用W_有用=Gh=mgh，計(jì)算出各次的有用功，并將各次的總功、有用功記錄在表格中；
（4）分析有用和總功的值得出結(jié)論．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)功的計(jì)算公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，涉及到設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)步驟（保持使所掛鉤碼相同、物重相同，使滑輪組機(jī)械效率不變是本題的關(guān)鍵），屬于難題．