Question

10．学校的物理兴趣小组在“探究滑轮组的机械效率”时设计了如图的实验装置，钩码总重6N，由图可知，弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的拉力为2.4N，钩码4s内上升0.2m，上升过程中钩码的机械能变大（选填“变大”、“变小”或“不变”），该滑轮组的机械效率为83.3%（保留一位小数）．如果在原有的基础上只增加钩码个数，该滑轮组的机械效率将增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）在进行测力计的读数时，一定注意认清测力计的分度值．
（2）机械能包括动能和势能；影响动能大小的因素是质量和速度；影响重力势能大小的因素是质量和高度；
（3）知道机械效率是有用功与总功之比，则滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$；
（4）额外功不变，改变的是有用功，利用机械效率公式分析即可得知改变了有用功在总功中的比例．

解答 解：（1）由图知，测力计的分度值为0.2N，所以测力计的示数为2.4N．
（2）弹簧测力计匀速拉动钩码上升，钩码的质量不变，速度不变，故动能不变；高度增加，故重力势能增大，所以机械能变大；
（3）因为由3段绳子承担物重，所以s=3h，
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{6N×h}{2.4N×3h}$×100%=83.3%．
（4）由机械效率公式可知，增加钩码的个数，相当于增加了有用功而额外功不变，所以机械效率增加．
故答案为：2.4；变大；83.3%；增大．

点评 此题是有关机械效率的计算，同时还考查了测力计的读数，难度不大；明确滑轮组承担总重的绳子段数是解题的关键．