Question

圖為測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重6N．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上

勻速

拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，由圖可知拉力大小為

2.4

N，若鉤碼上升的高度為8cm，則彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)

24

cm，該滑輪組的機(jī)械效率為

83.3%

．
（2）若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，該滑輪組有機(jī)械效率將

增大

（增大/減小/不變）；
（3）如果拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)用力較大，使物體運(yùn)動(dòng)的速度越來(lái)越大，則測(cè)得的滑輪組的機(jī)械效率將

偏小

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）只有在勻速拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才和拉力的大小相等；由圖中滑輪組的結(jié)構(gòu)可知承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，重物上升h，則拉力端移動(dòng)的距離s=3h，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即拉力大小，又知道鉤碼總重，可以求出有用功、總功，根據(jù)機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率．
（2）使用滑輪組時(shí)，做的額外功不變，增加鉤碼的個(gè)數(shù)，增大了有用功，因此機(jī)械效率會(huì)變大．
（3）如果拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)用力較大，使物體運(yùn)動(dòng)的速度越來(lái)越大，此時(shí)測(cè)得的拉力偏大，總功偏大，有用功不變，則機(jī)械效率偏低．

解答：解：（1）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．這樣彈簧測(cè)力計(jì)處于平衡狀態(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才反映了拉力的大�。�
由圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4N．
W_有=Gh=6N×0.08m=0.48J
∵重物有3段繩子承擔(dān)，
∴s=3h=3×8cm=24cm=0.24m
∴W_總=Fs=2.4N×0.24m=0.576J
η=

W有用

W總

×100%=

0.48J

0.576J

×100%≈83.3%．
（2）整個(gè)滑輪組保持不變，即額外功不變．因?yàn)閷?duì)重物做的功為有用功，增加鉤碼的個(gè)數(shù)，即增大了有用功，機(jī)械效率就會(huì)增大．
（3）如果拉彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)用力較大，使物體運(yùn)動(dòng)的速度越來(lái)越大，此時(shí)所測(cè)的拉力偏大，則計(jì)算出的總功偏大，有用功不變，所以機(jī)械效率偏�。�
故答案為：（1）勻速；2.4；24；83.3%；（2）增大；（3）偏�。�

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．