Question

20．某一同学学习机械效率时做了下面的实验．

（1）根据如图1所示装置，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升40cm，测力计示数为2N，该过程拉力所做的功0.8J．
（2）根据如图2所示装置，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升40cm，该过程拉力的功为0.96J，则测力计的示数应为1.2N．
（3）实验结果表明，使用动滑轮B．
A、既省力又少做功     B、虽省力但多做功
C、既不省力又多做功   D、虽不省力但少做功
（4）实验过程中为什么两次都要“缓慢地提升”呢？
答：缓慢提升，使得拉力等于弹簧测力计的示数，便于测量拉力大小．

Answer 1

分析 （1）在图1中，知道拉力、钩码升高高度，利用W=Fs求该过程拉力所做的功；
（2）图2使用的是动滑轮，拉力端移动距离等于钩码移动距离的2倍，利用W=Fs求此时拉力；
（3）使用动滑轮可以省力，但要费距离，因提高动滑轮、克服摩擦做额外功，即多做功、不能省功；
（4）实验时，缓慢提升，使得拉力等于弹簧测力计的示数，便于测量拉力大小．

解答 解：
（1）在图1中，拉力F=2N，钩码升高高度s=40cm=0.4m，
该过程拉力所做的功W=Fs=2N×0.4m=0.8J；
（2）图2使用的是动滑轮，拉力端移动距离s′=2s=2×0.4m=0.8m，
由W=Fs得此时拉力：
F′=$\frac{W′}{S′}$=$\frac{0.96J}{0.8m}$=1.2N；
（3）实验结果表明，使用动滑轮可以省力，但要费距离，不能省功，还要提高动滑轮、克服摩擦做额外功，即多做功，故ACD错、B正确；
（4）两次实验中，都要“缓慢地提升”，可使弹簧测力计处于平衡状态，使得拉力等于弹簧测力计的示数，便于测量拉力大小．
故答案为：（1）0.8；（2）1.2；（3）B；
（4）缓慢提升，使得拉力等于弹簧测力计的示数，便于测量拉力大小．

点评 本题考查了功的计算、动滑轮的特点、二力平衡条件的应用，注意使用任何机械都不能省功！