Question

10．如圖所示，在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，物體重為5.4N．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上且勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．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，是2.4N，有用功是0.54J，總功是0.72J，滑輪組的機(jī)械效率是75%．
（2）若實(shí)驗(yàn)時(shí)只改變繞線(xiàn)方式，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的變大，則該滑輪組的機(jī)械效率將不變（選填“增大”、“減小”或“不變”）．（不計(jì)摩擦）

Answer 1

分析 （1）應(yīng)豎直勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)，這樣拉力大小不變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定；
由丙讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；根據(jù)W_有=Gh計(jì)算有用功；根據(jù)W_總=Fs計(jì)算總功；根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算機(jī)械效率；
（2）根據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$，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(jī)械效率的變化．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，以保證拉力大小恒定；
由圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)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(guò)動(dòng)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(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×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(huì)發(fā)生改變，因?yàn)榭偣Φ扔谟杏霉�加額外功，所以總功也不變．
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$可知機(jī)械效率不變．
故答案為：（1）勻速；2.4；0.54；0.72；75%；（2）不變．

點(diǎn)評(píng) 此題考查彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，功的計(jì)算，滑輪組的機(jī)械效率等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，綜合性強(qiáng)，難易程度適中，是一道典型的題目．