Question

15．如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，若物重2N．
（1）实验中应沿竖直方向，且匀速拉动绳子自由端．若此时弹簧测力计的示数为1.0N，则机械效率是66.7%．
（2）接着该小组又增加了一只钩码进行测量，发现测出的机械效率几乎不变，试解释其原因摩擦力变大（或“额外功变大”）．

Answer 1

分析 （1）测量过程中，一定要匀速竖直向上拉动，才能保证弹簧测力计的示数稳定；
根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$×100%求机械效率；
（2）增加了一只钩码进行测量，增大有用功的同时，额定功也增大了．

解答 解：（1）测量过程中，一定要匀速竖直向上拉动，才能保证弹簧测力计的示数稳定．
图中有3段绳子承担货物和动滑轮的总重，绳子自由端的距离为s=3h，则机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{2N×h}{1N×3h}$=66.7%；
（2）增加了一只钩码进行测量，虽然有用功增大了，但同时也增大了绳子与滑轮间的摩擦力大小，额外功也增大了，总功也增大了，所以，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$×100%测出的机械效率几乎不变．
故答案为：（1）竖直；匀速；66.7%
（2）摩擦力变大（或“额外功变大”）．

点评 本题测滑轮组机械效率，考查实验注意事项、机械效率的计算及对影响机械效率因素的分析．