Question

13．某实验小组利用图示装置来测量滑轮组机械的效率，实验步骤如下（不完整）：
①用弹簧测力计测出物体的重力G；
②按图示装置组装好器材；
③用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，记录弹簧测力计的示数F；
④用刻度尺测出物体升高的距离h和绳子自由端移动的距离L．
⑤根据测量的物理量计算出滑轮组的机械效率．
（1）请将上述实验步骤补充完整（填写在③后的横线上）
（2）滑轮组机械效率的表达式为：η=$\frac{Gh}{FL}$．（用所测物理量的符号表示）
（3）若去掉一个钩码，重复上述实验，测出的机械效率将减小．（填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）要测量滑轮组的机械效率，需要测量物体的重力，物体升高的距离，求出有用功；测量绳子自由端的拉力和拉力移动的距离，求出总功；根据机械效率公式求出滑轮组的机械效率．
（2）滑轮组一定时，减小提升物体的重，有用功在总功中比值减小，机械效率降低．

解答 解：
（1）③用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，记录弹簧测力计的示数F；
（2）根据测量数据，计算滑轮组机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{FL}$；
（3）取下1个钩码后，则所做的有用功减小，而额外功不变，所以有用功在总功所占的比例减小，所以滑轮组的机械效率减小．
故答案为：（1）③用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，记录弹簧测力计的示数F；（2）η=$\frac{Gh}{FL}$；（3）减小．

点评 本实验还可以不进行物体升高的距离和拉力移动距离的测量，因为对于绕法确定的滑轮组来讲，物体升高的距离和拉力移动的距离的比值是一定的．