题目内容

如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置他按图示提起钩码时注意保持弹簧测力计匀速移动，分别测得数据如表所示．请你分析：
钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数/F/N 测力计移动距离s/m
（a） 1 0.2 1 0.2
（b） 1 0.2 1.1 0.2
（c） 1 0.2 0.6 0.4
（1）比较弹簧测力计示数的大小，可知：使用动滑轮的好处是．
（2）比较弹簧测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是．
（3）把钩码升高相同的高度，比较（b）和（c）实验弹簧测力计移动的距离，可知：使用动滑轮．
（4）根据（c）实验的数据可计算出动滑轮的自重为N（不计摩擦和绳重）
（5）根据表中数据可知，定滑轮和动滑轮的机械效率的大小关系是：η_定______η_动，（填“大于”或“小于”或“等于”），请你说说想提高动滑轮的机械效率的两种办法：（a），（b）．

解：（1）在（c）中，拉力F=0.6N＜G=1N，故使用动滑轮时省力；
（2）在（a）中，拉力F=1N=G=1N，但是向下用力，故使定滑轮可以改变用力的方向；
（3）（b）中拉力移动的距离为0.2m，（c）中拉力移动的距离为0.4m，故使用动滑轮费距离；
（4）根据s=nh可得，绳子股数n= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =2，
∵F= $\text{[math]}$ （G+G_动）
∴动滑轮重为G_动=2F-G=2×0.6N-1N=0.2N；
（5）根据（a）中数据，定滑轮的机械效率为η_定= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%=100%，
根据（c）中数据，动滑轮的机械效率为η_动= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%≈83.3%，
由此可知，定滑轮和动滑轮的机械效率的大小关系是：η_定＞η_动，
根据公式η= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ 可知，要想提高动滑轮的机械效率，可以减小是用动滑轮过程中的额外功或增大有用功，所以可以减小动滑轮重或增大物重．
故本题答案为：（1）能省力；（2）可以改变力的方向；（3）费距离；（4）0.2；（5）大于；减小动滑轮重；增大物重．
分析：（1）比较弹簧测力计示数的大小，可得出拉力小于物重，即使用动滑轮时省力；
（2）比较弹簧测力计拉力的方向，可得出拉力与物重相等，但改变了用力的方向，给做功带来了方便；
（3）（b）中测力计移动的距离小于（c）中的距离，即使用动滑轮费距离；
（4）首先根据s=nh求出绳子股数，不计摩擦和绳重时，根据公式F= $\text{[math]}$ （G+G_动）求出动滑轮重；
（5）分别求出动滑轮和定滑轮的机械效率，进行比较即可；根据公式η= $\text{[math]}$ 进行分析即可得出答案．
点评：本题考查了学生从表格中的数据得出结论的能力，认识到使用定滑轮和动滑轮的特点，每种机械都有优点和缺点，同时注意公式F= $\text{[math]}$ （G+G_动）的灵活运用．