Question

在学习了滑轮之后，某实验小组同学做了以下实验：
（1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如图1所示，他们发现F₁=F₂=F₃，据此可得：使用定滑轮______；
（2）在做“测定滑轮组机械效率”实验时，采用“一个定滑轮、一个动滑轮”组成的滑轮组，实验记录如下表：

钩码重/N	钩码升高/m	弹簧测力计示数/N	绳子自由端移动距离/m	机械效率/%
	0.05	2

①钩码重如图2所示，请填入答案卷表格中相应位置；
②完成表格两个数据的计算，填入答案卷表格中相应位置．
③如果再次实验时用“两个定滑轮、两个动滑轮”（滑轮规格同前） 组成的滑轮组来提升同样的钩码做实验，则弹簧测力计的读数将______，机械效率将______（填变化情况）．

Answer 1

解：（1）定滑轮的特点：不能省力但可以改变力的方向．
（2）①图中测力计的分度值为0.2N，此时测力计的示数为4N．所以物重为4N．
②由表格中数据知，拉力为2N，又因为动滑轮重力的存在，所以此滑轮组应由3段绳子承担物重．
s=3h=3×0.05m=0.15m，
η=×100%=×100%=×100%≈66.7%
③如果再次实验时用“两个定滑轮、两个动滑轮”（滑轮规格同前） 组成的滑轮组来提升同样的钩码做实验，由于承担物重的绳子段数增多，所以更省力，在此过程中所做的有用功不变，额外功增多，所以有用功在总功中所占的比例减小，机械效率减小．
故答案为：（1）不能省力，但可以改变力的方向；（2）表格数据分别为：4 0.15 66.7；

钩码重/N	钩码升高/m	弹簧测力计示数/N	绳子自由端移动距离/m	机械效率/%
4	0.05	2	0.15	66.7

③变小；变小．
分析：（1）定滑轮的实质是等臂杠杆，所以定滑轮的特点是不能省力但能改变力的方向．
（2）①在进行测力计的读数时，首先要认清测力计的分度值．
②一个定滑轮、一个动滑轮组成的滑轮组，可能是2段绳子承担物重，也可能是3段绳子承担物重，根据物体的重力和绳子的拉力大小来判断由几段绳子承担物重，从而可以根据s=nh计算出绳子自由端移动的距离．
根据公式η=×100%=×100%计算出滑轮组的机械效率．
③承担物重的绳子段数越多，滑轮组越省力．在有用功相同的情况下，额外功越多，则机械效率越低．
点评：此题测量滑轮组的机械效率，考查了定滑轮的省力特点，同时考查了有关滑轮组的省力特点及滑轮组机械效率的求法．