题目内容
7．用如图甲的装置探究动滑轮的机械效率η与被提升物体重G物的关系：（1）实验时，应匀速竖直向上拉动弹簧测力计．
（2）改变被提升物体重，用同一动滑轮进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙的图象，分析可知：同一动滑轮，被提升物体所受的重力越大时，滑轮组的机械效率越高．
（3）分析图象中的A点可知，动滑轮所受的重力为1N．（忽略绳重和摩擦）
（4）若用甲图的动滑轮和物体，改组装成丙图的情况，当把甲、丙两图中的物体提升相同的高度，甲、丙两滑轮的机械效率之间的关系是η甲＜η丙（忽略绳重和摩擦）
分析 （1）只有匀速拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定．
（2）根据机械效率与物重的关系得出相应的结论；
（3）根据A点的位置，读出机械效率和物体的重力，再根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{轮}h}$求出动滑轮的重力；
（4）分析有用功和总功的关系，得出机械效率的关系．
解答 解：（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定．
（2）根据图象可知，动滑轮的重力不变，被提升物体的重力增加时，滑轮组的机械效率变大，故同一动滑轮，被提升物体所受的重力越大时，滑轮组的机械效率高；
（3）由图可知，A点的机械效率为80%，此时物体的重力为G=4N，
忽略绳重和摩擦，
则：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{轮}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{轮}}$，
则动滑轮的重力为：G轮=$\frac{G}{η}-G$=$\frac{4N}{80%}$-4N=1N；
（4）把甲图的滑轮组改装成丙图，把相同物体提升相同的高度，所做有用功不变；
忽略绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，
甲图中动滑轮上升的高度等于物体上升的高度，丙图中由于动力作用在动滑轮的轴上，费力但省距离，则动滑轮上升的高度为物体上升高度的一半，故丙图所做的额外功少、总功少，丙图的机械效率高，即η甲＜η丙．
故答案为：（1）匀速；（2）高；（3）1；（4）＜．
点评 本题主要考查了对机械效率概念的理解及其计算，（3）是该题的难点，解决的关键是根据图象信息计算出动滑轮的重力．
练习册系列答案
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15．
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