题目内容

13.在“测滑轮组机械效率”的实验中,先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G,再按图所示的连接方式组装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置.
(1)实验时沿竖直方向拉绳子自由端最省力,为了测量绳子自由端的拉力F,应该在弹簧测力计缓慢匀速提升(填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数,图中弹簧测力计示数是0.8N.
(2)按照正确的测量方法,测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F>(填“>”、“=”或“<”)1/3G.
(3)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离,从而计算有用功和总功.
(4)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,你认为他的观点是错误(填“正确”或“错误”)的,在此实验中,若仅增加钩码的重力,该滑轮组的机械效率将增大(填“增大”、“不变”或“减小”).

分析 (1)本实验中,应沿竖直方向匀速拉弹簧测力计;弹簧测力计时要先明确分度值.
(2)使用滑轮组时,拉力不仅要克服物体的重力,还要克服动滑轮的重力及机械摩擦.
(3)要测滑轮组的机械效率,需测出G、h、F、s,根据公式η=$\frac{Gh}{Fs}$×100%计算.所以需要测量钩码和弹簧测力计移动的距离,从而计算有用功和总功.
(4)同一个机械,额外功基本上不变,当提升的物体重力变化时,有用功在总功中占得比值就变化,机械效率也就变化.

解答 解:
(1)为了读数准确、方便,测量绳子自由端的拉力F,应该在竖直方向匀速拉动弹簧测力计并读数;
图中弹簧测力计分度值0.2N,示数是0.8N;
(2)由图知,滑轮组由3段绳子承担物重,由于动滑轮有重力,且存在摩擦,所以拉力F大于$\frac{1}{3}$G;
(3)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离,从而计算有用功和总功;
(4)同一个机械,动滑轮重力不变,提升的物体重力不同时,机械效率也不同,提的物体越重,机械效率越大,所以小明的观点是错误的.
故答案为:(1)竖直;缓慢匀速提升;0.8;
(2)>;
(3)钩码和弹簧测力计移动的距离;
(4)错误;增大.

点评 (1)滑轮组做的有用功是提升物体重力做的功,额外功是克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功,总功是拉力做的功,机械效率等于有用功和总功的比值.
(2)滑轮组的机械效率与提升物体的物重有关,同一滑轮组,提升物体重力越大,机械效率越大.

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