Question

14．如圖所示，在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，若物體重6N．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)沿豎直方向勻速拉繩子自由端最省力．
（2）若物體上升高度為10cm，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖中所示，則滑輪組的機(jī)械效率是83.3%．
（3）若僅增加物體的重量，該滑輪組的機(jī)械效率將增大．（選填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）在使用動(dòng)滑輪時(shí)，沿豎直方向拉動(dòng)繩子最省力；由二力平衡的條件可知，只有物體做勻速直線運(yùn)功時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和繩子的拉力相等；
（2）由圖讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，注意測(cè)力計(jì)的分度值，判斷出滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，則s=nh，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$求出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）根據(jù)影響滑輪組機(jī)械效率的因素，被提升的物體越重，動(dòng)滑輪質(zhì)量越小，滑輪組的機(jī)械效率越高．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于繩端拉力；
（2）由圖知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，所以其示數(shù)為2.4N；滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以s=3h．
滑輪組的機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{6N}{3×2.4N}$×100%≈83.3%；
（3）若僅增加物體的重量，則額外功不變，有用功增大，有用功在總功中所占的比例增大，機(jī)械效率增大．
故答案為：（1）豎直；（2）83.3；（3）增大．

點(diǎn)評(píng) 此題是“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)要求及機(jī)械效率的計(jì)算，同時(shí)考查了被提升物體重力對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響．