Question

8．如圖所示，在“測滑輪組機械效率”實驗中，物體重為5.4N（不計繩重和摩擦）．
（1）實驗中，要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，若讀出了彈簧測力計的示數(shù)如圖所示，用刻度尺測出了物塊上升的高度為10cm，則滑輪組的機械效率是75%．
（2）若僅增加物體上升的高度，該滑輪組的機械效率將不變．（選填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）只有在勻速拉動時，彈簧測力計的示數(shù)才和拉力的大小相等；由圖中滑輪組的結(jié)構(gòu)可知承擔物重的繩子股數(shù)n=3，重物上升h，則拉力端移動的距離s=3h，讀出彈簧測力計的示數(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)機械效率的公式求滑輪組的機械效率；
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$判斷僅增加物體上升的高度時滑輪組的機械效率的變化和不一定要用的測量器材．

解答 解：（1）在實驗操作中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計，這樣彈簧測力計處于平衡狀態(tài)，彈簧測力計的示數(shù)才反映了拉力的大��；
由圖可知，n=3，彈簧測力計的分度值為0.2N，彈簧測力計的示數(shù)為2.4N，
W_有=Gh=5.4N×0.1m=0.54J，
重物有3段繩子承擔，s=3h=3×0.1m=0.3m，
總功為：W_總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J，
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.54J}{0.72J}$×100%=75%；
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$可知，僅增加物體上升的高度時滑輪組的機械效率不變．
故答案為：
（1）豎直向上；75%；
（2）不變．

點評 本題考查了彈簧測力計的讀數(shù)、二力平衡條件的應用、滑輪組機械效率的計算和影響滑輪組機械效率的因素，關(guān)鍵是公式s=nh和η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$的靈活運用．