Question

18．如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．
（1）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计．由图可知拉力大小为2.4N，若钩码上升的高度为10cm，则弹簧测力计向上移动30cm，有用功为0.6J，总功为0.72J，该滑轮组的机械效率为83.3%．
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将增大．
（3）在实验过程中误差不可避免，请同学们结合实验经历，谈谈导致此实验的误差原因是（只说一条即可）弹簧测力计自重（或读数出现误差）．

Answer 1

分析 （1）实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；在进行测量工具的读数时，要先认清分度值；
由图可知，该滑轮组绳子的段数为n=3，根据s=nh可以判断出钩码上升的高度；
W_有用=Gh，W_总=Fs，滑轮组的机械效率等于有用功与总功的比值．
（2）影响滑轮组机械效率的因素，一是提升物体的重，二是动滑轮的个数．
（3）在实验过程中，测量拉力时，由于弹簧测力计的自重或是读数情况，都会引起误差．

解答 解：（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小是2.4N．
由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h=3×10cm=30cm，
有用功：W_有=Gh=6N×0.1m=0.6J；
总功：W_总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
该滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.6J}{0.72J}$×100%≈83.3%．
（2）若仅增加钩码的个数，所做的有用功增加，而额外功不变，所以有用功占总功的比值变大，所以滑轮组的机械效率增大；
（3）由于弹簧测力计外壳、挂钩都存在重力，且在进行测力计的读数时也会造成误差．
故答案为：（1）匀速；2.4；30；0.6；0.72；83.3%；（2）增大；（3）弹簧测力计自重（或读数出现误差）．

点评 此题是测量滑轮组的机械效率实验，考查了滑轮组的省力特点、机械效率的计算，还考查到了动滑轮重力对滑轮组机械效率的影响．