题目内容
14．
要测如图所示的滑轮组的机械效率，测出图中每个钩码重1N，弹簧秤示数为1.2N，当钩码被提高10cm．（1）绳的自由端移动50cm，人对滑轮组做的总功为0.6J，其中额外功为0.2J，此滑轮组机械效率为66.7%．
（2）实验中每个动滑轮平均重0.5N，所用弹簧秤最大刻度为2.5N，则实验中钩码不得超过11个．
（3）实验中应匀速拉动弹簧秤使钩码上升．
（4）若第二次实验时，将图中的钩码取下了两个，再测出的机械效率将比原来降低．（升高/不变/降低）
分析 （1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数为5，根据s=nh求出绳的自由端移动的距离，根据W有=Gh求出有用功，根据W总=Fs求出总功，根据W总=W有+W额求出额外功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率；
（2）已知弹簧测力计的最大拉力和动滑轮的重力，根据F=$\frac{1}{n}$（G物+G动）求出钩码的重力，又知道一个钩码的重力，可以求出钩码的个数；
（3）利用二力的平衡，只有匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小；
（4）使用滑轮组时，做的额外功不变，减少钩码的个数，减小了有用功，因此机械效率会降低．
解答 解：
（1）由图可知，n=5，
由s=nh可得，绳的自由端移动的距离：s=nh=5×10cm=50cm；
人对滑轮组做的总功为：W总=Fs=1.2N×0.5m=0.6J；
有用功为：W有=Gh=4N×0.1m=0.4J；
根据W总=W有+W额可知，
额外功为：W额=W总-W有=0.6J-0.4J=0.2J；
滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{0.4J}{0.6J}$×100%≈66.7%；
（2）根据F=$\frac{1}{n}$（G物+G动）可知，
钩码的重力为：G物=nF-G动=5×2.5N-2×0.5N=11.5N；
钩码的个数为：$\frac{11.5N}{1N}$=11.5（个），为了不超过弹簧测力计的量程，所以实验中钩码不得超过11个；
（3）根据二力平衡知，应匀速拉动弹簧测力计，拉力才等于弹簧测力计的示数；
（4）整个滑轮组保持不变，即额外功不变．因为对重物做的功为有用功，减少钩码的个数，即减小了有用功，机械效率就会降低．
故答案为：（1）50；0.6；0.2；66.7%；（2）11；（3）匀速；（4）降低．
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．
阳光课堂课时优化作业系列答案
| A． |  电动机原理 | B． |  电磁感应现象 | ||
| C． |  判断通电螺线管的磁极 | D． |  小磁针在磁场中北极指向 |
| A． | 人体的密度约为1.0×103 kg/m3 | B． | 成年人的正常体温是39℃ | ||
| C． | 成年人步行的速度约是4m/s | D． | 一袋普通方便面的质量约为0.5g |
| A． | 温度为0℃的物体具有内能 | |
| B． | 物体内能增加，不一定是通过外界对物体做功 | |
| C． | 正在沸腾的水吸收热量，温度增加，内能不变 | |
| D． | 在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少 |
在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，电磁铁A的线圈匝数为200匝，电磁铁B的线圈匝数为50匝，并连接成如图所示的电路．
如图所示，装修工人用图甲中的滑轮组把重为300N的货物匀速提高到10m高的楼上，所用拉力为180N，则F1做的功为3600J．若图中的两个滑轮组由完全相同的滑轮组成，均不计绳子与滑轮的摩擦以及绳子自身的重量，提升同样的货物时，机械效率分别为η甲和η乙，则η甲等于η乙（选填“大于”、“等于”或“小于”）．| A． | 声波可以在真空中传播，电磁波则不能在真空中传播 | |
| B． | 声波和电磁波都会被反射，声呐就是利用超声波反射获得信息的 | |
| C． | 手机导航通常用周围网络辅助定位，其信息传递的媒介与“B超”相同 | |
| D． | 声波不可能对人体产生危害，电磁波可能对人体产生危害 |