Question

1．在“测量动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：

实验序号	钩码重G/N	钩码上升高度h/cm	拉力F/N	绳端移动的距离s/cm
①	1.0	20.0	0.7	40.0
②	2.0	20.0	1.2	40.0
③	3.0	20.0	1.7	40.0

（1）实验时，用手匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．
（2）第①次实验测得动滑轮的机械效率为71.4%．
（3）第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为0.17W，静止时拉力F的大小小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）1.7N．
（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）在实验中，为了正确测出拉力的大小，应拉动弹簧测力计匀速上升；
（2）根据表中实验数据，应用效率公式求出动滑轮的效率；
（3）拉力的功率即总功的功率，根据承担物重的绳子段数得出拉力的速度，根据公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv计算拉力的功率；静止时，消除了摩擦力的影响，测力计示数变小；
（4）由表中实验数据计算出机械效率，分析机械效率的变化和物重变化的关系．

解答 解：
（1）在实验时，应用手匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．
（2）由表中实验数据可知，第①次实验测得动滑轮的机械效率η₁=$\frac{{W}_{有1}}{{W}_{总1}}$=$\frac{{G}_{1}{h}_{1}}{{F}_{1}{s}_{1}}$=$\frac{1N×0.2m}{0.7N×0.4m}$×100%≈71.4%；
（3）动滑轮承重绳子股数n=2，拉力的速度v=nv_钩码=2×0.05m/s=0.1m/s，
第③次实验时拉力的功率：P=Fv=1.7N×0.1m/s=0.17W；
静止时没有摩擦力，拉力等于钩码和动滑轮重力的一半，拉力小于1.7N；
（4）根据表格中数据可知，动滑轮效率：η₂=$\frac{{W}_{有2}}{{W}_{总2}}$=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$=$\frac{2N×0.2m}{1.2N×0.4m}$×100%≈83.3%；
η₃=$\frac{{W}_{有3}}{{W}_{总3}}$=$\frac{{G}_{3}{h}_{3}}{{F}_{3}{s}_{3}}$=$\frac{3N×0.2m}{1.7N×0.4m}$×100%≈88.2%；
根据三次的机械效率及物重的变化可得同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大．
故答案为：（1）匀速；（2）71.4%；（3）0.17；小于；（4）增大．

点评 此题是测量滑轮组的机械效率，首先要熟练掌握机械效率的公式，会利用公式进行计算；同时考查了影响机械效率大小的因素及有关功率的计算，注意公式的推导．