Question

【题目】（1）在“探究定滑轮使用特点”实验中，小明和小华按如图甲所示方式组装定滑轮．在绳的左端挂上钩码，右端竖直向下拉弹簧测力计，使钩码保持平衡状态．读取弹簧测力计的示数，比较这个示数与_____关系；改变钩码个数，重复上述步骤，这样做的目的是为了探究_____．

（2）接着，小明和小华又进行了“测滑轮组机械效率”的实验，一起组装好如图乙所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置．

①小明应该沿竖直方向_____拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为2N，同时小华用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：

②小明和小华测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出错误_____．

③该滑轮组的机械效率实际为_____．（保留一位小数）

④在用滑轮组提升钩码过程中，额外功来自_____和_____．

⑤若钩码重增加到6N，该滑轮组的机械效率将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

【答案】钩码重 使用定滑轮不省力 匀速 绳子自由端移动的距离应该是0.3m，不等于0.2m 66.7% 摩擦 动滑轮重 变大

【解析】

（1）根据题意知道，应使钩码保持平衡状态，然后读取弹簧测力计的示数，再比较这个示数与钩码的重力的关系；通过改变钩码个数，再重复上述步骤，这样做的目的是为了探究使用定滑轮不省力，但能改变用力的方向；

（2）①根据二力平衡知，只有竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计时，拉力才等于弹簧测力计的示数，所以应该沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计；

②由图乙知道承担物重的是3段绳子，即n=3，故绳子自由端移动的距离应该是0.3m，不等于0.2m，所以是弹簧测力计提升的高度出现了错误；

③根据题意W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J，W总=Fns=2N×0.3m=0.6J，滑轮组的机械效率：η=W有用/W总=0.4J/0.6J=66.7%；

④在用滑轮组提升钩码过程中，额外功来自摩擦和动滑轮重；

⑤若被提升的物重变大，由于同一滑轮组，额外功不变，有用功变大，所以有用功在总功中所占的比值变大，机械效率变大。