Question

1．用图所示的装置来测滑轮组的机械效率．
（1）实验要求，用弹簧测力计拉动绳端时，拉力的方向应竖直向上，并使物体匀速上升．
（2）若弹簧测力计移动30cm，则物体移动10cm．
（3）若被提升的物体是钩码，每只钩码重为2N，每只滑轮重为0.5N，弹簧测力计读数是2.5N，则拉力做的额外功是0.6J．滑轮组的机械效率是20%．
（4）若再加挂一只钩码重做实验，所测的机械效率与前一次相比将变大．（选填“相同”或“变大”“‘变小”）．

Answer 1

分析 在测绳端的拉力时，要使弹簧测力计做匀速直线运动；
滑轮组由几段绳子承担物重，绳端移动距离就是物体上升高度的几倍；
在此题中额外功是克服动滑轮重力做的功，机械效率是有用功与总功之比．滑轮组提起的物体越重，机械效率越高．

解答 解：
（1）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；
故答案为：．
（2）由图知，此滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h，
所以物体移动距离：h=$\frac{1}{3}$×30cm=10cm；
（3）额外功等于总功减有用功．
所以：W_额=Fs-G_动h=2.5N×0.3m-0.5N×3×0.1m=0.6J；
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{0.5×3×0.1m}{2.5N×0.3m}$×100%=20%；
（4）只增加钩码重，物体的重力变大，有用功变大，额外功不变，所以有用功在总功中所占的比值变大，即机械效率变大．
故答案为：（1）竖直向上；匀速；（2）10；（3）0.6；20%；（4）变大．

点评 此题主要考查了在测量拉力时应注意的事项、绳端移动距离与物体上升高度的关系、机械效率的计算，并且还考查了重力对机械效率的影响．