Question

20．如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．
（1）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，由图中可知拉力大小为2.2 N，若钩码上升的高度为8cm，则弹簧测力计向上移动24 cm，该滑轮组的机械效率为90.9%．
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将增大．（选填：“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）①实验中要匀速拉动弹簧测力计，这样示数才与拉力相同，并有利于准确读数；
②根据弹簧测力计的分度值读出拉力的大小；
③由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出弹簧测力计向上移动的距离；
④根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%求出该滑轮组的机械效率；
（2）增加钩码的个数可使有用功增大，在额外功不变的情况下，机械效率将增大．

解答 解：（1）①实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样示数才会稳定，所读出的数值才等于拉力的大小；
②图中弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为2.2N；
③由图可知，n=3，则弹簧测力计向上移动的距离s=nh=3×8cm=24cm；
④该滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{6N}{3×2.2N}$×100%≈90.9%；
（2）在滑轮组其它条件不变的情况下，仅增加钩码的个数，相当于增大了有用功的比例，因此，其机械效率会增大．
故答案为：
（1）匀速；2.2；24；90.9%；
（2）增大．

点评 在测滑轮组机械效率的实验中，要注意弹簧测力计的用法与读数，要明确滑轮组用几段绳子承担物重，还要会利用机械效率的公式进行计算，这些都是完成该实验的基本要求；同时，要想增大机械效率，必须想办法增大有用功和减小额外功才行．