题目内容

16．在“探究动滑轮的机械效率”时，用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如表：
实验
序号		钩码重
/N		动滑
轮重
/N		拉力
/N		钩码上升 的高度/m测力计移 动的距离
/m		有用功
/J		总功
/J		机械
效率
/%
①40.52.30.20.40.80.9287.0
②40.92.50.20.40.81.080.0
③60.53.30.20.4abc
（1）实验时，弹簧测力计应在竖直方向上匀速拉动绳子．
（2）完成表格中数据a、b、c的计算，填在下面的横线上：a1.2； b1.32；c90.9．
（3）通过比较①②两次实验数据，可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关（有关/无关）．
（4）通过比较①③次实验数据，可知同一滑轮组的机械效率与物重有关．

分析 （1）实验时，匀速拉动弹簧测力计，使物体做匀速直线运动，速度保持不变．
（2）有用功等于钩码重力和钩码上升高度的乘积，即W有用=Gh；总功等于拉力和测力计移动距离的乘积，即W总=Fs；机械效率等于有用功和总功的比值，即η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100．
（3）研究动滑轮机械效率与动滑轮自身重力是否有关时，应控制提升钩码的重力相同，改变动滑轮重力．
（4）同一个机械，额外功基本上不变，当提升的物体重力变化时，有用功在总功中占得比值就变化，机械效率也就变化．

解答 解：（1）在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数．
（2）第3次数据中，有用功W有用=Gh=6N×0.2m=1.2J，
总功W总=Fs=3.3N×0.4m=1.32J，
机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.2J}{1.32J}$×100%=90.9%
（3）①②两次实验中，钩码的重力相同，动滑轮的重力不同，机械效率也不同，因此说明动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关．
（4）比较①③，同一个机械，动滑轮重力不变，提升的物体重力不同时，机械效率也不同，提的物体越重，机械效率越大，因此同一滑轮组的机械效率与物重有关．
故答案为：（1）匀速；（2）1.2；1.32；90.9；（3）①②；有关；（4）物重．

点评 （1）滑轮组的机械效率与提升物体的重力、动滑轮重力、绳子段数及摩擦有关；
（2）同一滑轮组，提升物体重力越大，机械效率越大．

练习册系列答案
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