Question

7．在“再探動(dòng)滑輪”的活動(dòng)中，小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，在正確操作的情況下，測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	鉤碼重G/N	拉力F/N	鉤碼上升高度h/cm	繩端移動(dòng)距離S/cm
①	1.0	0.7	10	20
②	2.0	1.2	10	20
③	3.0	1.7	10	20

（1）實(shí)驗(yàn)中，沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使物體緩緩上升，在測量繩端所受的拉力時(shí)，彈簧測力計(jì)應(yīng)勻速上升（選填“保持靜止”或“勻速上升”）
（2）分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，使用動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，拉力不等于物體重力的一半，而是大于物體重力的一半，其主要原因是動(dòng)滑輪有重力．
（3）第①次實(shí)驗(yàn)中，拉力所做的額外功是0.04J，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為71.4%．
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算推知，同一動(dòng)滑輪，所提升物重增大，機(jī)械效率將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，為了正確測出拉力的大小，應(yīng)拉動(dòng)彈簧測力計(jì)豎直向上勻速上升．
（2）根據(jù)F=$\frac{1}{2}$（G_動(dòng)+G_物）進(jìn)行分析；
（3）利用W_有=Gh求出有用功，利用W_總=Fs求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出動(dòng)滑輪的機(jī)械效率；
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，機(jī)械效率的變化和物重變化的關(guān)系．

解答 解：
（1）在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用手豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，讀出測力計(jì)的示數(shù)．
（2）由于動(dòng)滑輪有重力，由F=$\frac{1}{2}$（G_動(dòng)+G_物）=$\frac{1}{2}$G_動(dòng)+$\frac{1}{2}$G_物，可知拉力大于物體重力的一半；
（3）根據(jù)第①次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，W_有=Gh=1N×0.1m=0.1J，
W_總=Fs=0.7N×0.2m=0.14J，
額外功為：W_額=W_總-W_有用=0.14J-0.1J=0.04J，
機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.1J}{0.14J}$×100%═71.4%；
（4）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可得，
第②次的機(jī)械效率：η₂=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{S}_{2}}$×100%=$\frac{2N×0.1m}{1.2N×0.2m}$×100%≈83.3%，
第③次的機(jī)械效率：η₃=$\frac{{G}_{3}{h}_{3}}{{F}_{3}{s}_{3}}$×100%=$\frac{3N×0.1m}{1.7N×0.2m}$×100%≈88.2%，
根據(jù)三次的機(jī)械效率及物重的變化可得：同一動(dòng)滑輪，所提升物重增大，機(jī)械效率將增大．
故答案為：（1）勻速上升；（2）動(dòng)滑輪有重力；（3）0.04；71.4%；（4）增大．

點(diǎn)評 此題是測量滑輪組的機(jī)械效率，首先要熟練掌握機(jī)械效率的公式，會(huì)利用公式進(jìn)行計(jì)算；同時(shí)考查了影響機(jī)械效率大小的因素及有關(guān)功率的計(jì)算，注意公式的推導(dǎo)．