题目内容
12．
用如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系：（忽略绳重和摩擦）（1）实验时，应匀速竖直向下拉动弹簧测力计；
（2）若重物以0.1m/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向下移动的速度为0.2m/s
（3）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低．
（4）分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为3N．
（5）某同学想进一步探究滑轮组的机械效率η是否与承担动滑轮的绳子的段数有关，请在丙图中画出最省力的绳子的绕法．
分析 （1）实验时，应匀速竖直向下拉动弹簧测力计；
（2）判断绳子的有效段数，根据绳子自由端移动的距离s与物体升高的高度h的关系为s=nh推导出绳子自由端移动的速度与物体上升速度的关系求解；
（3）分析图乙得出结论；
（4）因忽略绳重和摩擦，故额外功的唯一来源是克服动滑轮的重做的功，分别写出有用功、额外功、总功的表达式，根据图乙中的信息，由机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Gh{+G}_{动}h}$=$\frac{G}{G{+G}_{动}}$求G；
（5）因作用在绳子自由端的力F=$\frac{G{+G}_{动}}{n}$，当有效段数为3时，即为最省力的绳子的绕法，根据“偶定奇动”连接．
解答 解：（1）实验时，应匀速竖直向下拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，此时测力计示数才等于拉力的大小；
（2）由图可在，绳子的有效段数为n=2，因绳子自由端移动的距离s与物体升高的高度h的关系为：s=nh，两边同除以时间t，则有v自=nv物，
故若重物以0.1m/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向下移动的速度为：v自=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s；
（3）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低；
（4）分析图象中的A点可知，动滑轮的重G动=1N，对应的机械效率η=75%，设物体提升的高度为h，W有=Gh，因忽略绳重和摩擦，故额外功的唯一来源是克服动滑轮的重做的功，W额外=G动h，总功：
W总=W有+W额外=Gh+G动h，
机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Gh{+G}_{动}h}$=$\frac{G}{G{+G}_{动}}$，即75%=$\frac{G}{G+1N}$，故G=3N．
（5）某同学想进一步探究滑轮组的机械效率η是否与承担动滑轮的绳子的段数有关，原图中绳子的有效段数为2，因作用在绳子自由端的力F=$\frac{G{+G}_{动}}{n}$，当有效段数为3时，即为最省力的绳子的绕法，根据“偶定奇动”，绳子的一端先从动滑轮连起，如下所示：
故答案为：（1）匀速；（2）0.2；（3）低；（4）3；（5）如上所示．
点评 本题探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系，考查实验注意事项、绳子自由端移动的距离s与物体升高的高度h的关系、数据分析、机械效率的计算、滑轮组的连接，关键是从图中获取有效的信息．
在“探究影响液体内部压强的因素”实验中．| A． | 做功快的机械，其功率不一定大 | |
| B． | 简单机械的效率越大，做功越快 | |
| C． | 做功快的机械做功不一定多 | |
| D． | 有的简单机械既可以省力，还可以省距离 |
| A． | 12N | B． | 10N | C． | 7N | D． | 6N |
某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示．（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升．
（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用乙（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验．
（3）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应分别为：绳移动的距离S=0.3m，机械效率η=83.3%．
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 钩码重G/N | 4 | 4 | 6 |
| 钩码上升高度h/m | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 绳子拉力F/N | 1.8 | 1.6 | 2.4 |
| 绳端移动距离s/m | 0.3 | 0.4 | |
| 机械效率η | 74.1% | 62.5% |
2016年里约奥运会，中国女排时隔12年奥运再登顶，如图是奥运会女排MVP朱婷在发球，当把排球竖直向上抛起，排球上升到最高点时，下列说法中正确的是（ ）| A． | 排球具有动能 | B． | 排球的重力势能最大 | ||
| C． | 排球仍受手对球的推力 | D． | 排球处于平衡状态 |