Question

2．在“测滑轮组机械效率”的实验中，
（1）画出滑轮组最省力的绕法
（2）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧秤沿竖直方向作匀速直线运动．
（3）若增加钩码，滑轮组的机械效率将增大（选填“增大”“减小”“不变”）
（4）将空格填满：

钩码重	弹簧秤 读数	钩  码 移动距离	弹簧秤 移动距离	总 功	有用功	机 械 效 率
4.9N	1.96N	0.1m	0.3m

Answer 1

分析 （1）滑轮组承重绳子股数越多，滑轮组越省力，根据图示滑轮组作出其绕法；
（2）只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定；
（3）根据影响滑轮组机械效率的因素，被提升的物体越重，动滑轮质量越小，滑轮组的机械效率越高；
（4）①滑轮组绳子末端拉力做的功称为总功，用W_总=Fs计算；
②滑轮组克服被提升物体重力做的功称为有用功，用W_有=Gh计算；
③机械效率等于有用功和总功的比值，即η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%．

解答 解：
（1）由图示可知，滑轮组由一个定滑轮与一个动滑轮组成，承重绳子的有效股数最多为3，滑轮组最省力的绕法如图所示：

（2）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧秤沿竖直方向作匀速直线运动；
（3）若增加钩码，则额外功不变，有用功增大，有用功在总功中所占的比例增大，即机械效率增大；
（4）总功W_总=Fs=1.96N×0.3m=0.588J，
有用功W_有=Gh=4.9N×0.1m=0.49J，
滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.49J}{0.588J}$×100%≈83.3%；
实验数据如下表所示：

钩码重	弹簧秤 读数	钩  码 移动距离	弹簧秤 移动距离	总 功	有用功	机 械 效 率
4.9N	1.96N	0.1m	0.3m	0.588J	0.49J	83.3%

故答案为：（1）见上图；（2）匀速直线；（3）增大；（4）0.588J；0.49J；83.3%．

点评 此题是“测滑轮组机械效率”实验，考查了滑轮组的绕法、有用功、总功、机械效率的计算，同时考查了被提升物体的重力对滑轮组机械效率的影响．