Question

10．如圖所示，在“測滑輪組機械效率”實驗中，物體重為5.4N．
（1）實驗時要豎直向上且勻速拉動彈簧測力計．若物體上升高度為10cm，此時彈簧測力計的示數(shù)如圖中所示，是2.4N，有用功是0.54J，總功是0.72J，滑輪組的機械效率是75%．
（2）若實驗時只改變繞線方式，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的變大，則該滑輪組的機械效率將不變（選填“增大”、“減小”或“不變”）．（不計摩擦）

Answer 1

分析 （1）應(yīng)豎直勻速拉動測力計，這樣拉力大小不變，彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定；
由丙讀出彈簧測力計的示數(shù)；根據(jù)W_有=Gh計算有用功；根據(jù)W_總=Fs計算總功；根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計算機械效率；
（2）根據(jù)機械效率的計算公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$，分析只改變纏繞繩子的方式，有用功和總功的變化情況從而知機械效率的變化．

解答 解：
（1）實驗中應(yīng)該勻速豎直向上拉動彈簧測力計，以保證拉力大小恒定；
由圖可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，示數(shù)為2.4N；
有用功：W_有=Gh=5.4N×0.1m=0.54J；
由圖通過動滑輪繩子的段數(shù)n=3，s=nh=3h，
總功：W_總=Fs=F×3h=2.4N×3×0.1m=0.72J；
滑輪組的機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.54J}{0.72J}$×100%=75%；
（2）改變串繞繩子的方式，有用功和額外功都不會發(fā)生改變，因為總功等于有用功加額外功，所以總功也不變．
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可知機械效率不變．
故答案為：（1）勻速；2.4；0.54；0.72；75%；（2）不變．

點評 此題考查彈簧測力計的讀數(shù)，功的計算，滑輪組的機械效率等多個知識點，綜合性強，難易程度適中，是一道典型的題目．