Question

20．如圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N．
（1）實驗時要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，由圖中可知拉力大小為2.2 N，若鉤碼上升的高度為8cm，則彈簧測力計向上移動24 cm，該滑輪組的機械效率為90.9%．
（2）若僅增加鉤碼的個數，該滑輪組有機械效率將增大．（選填：“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）①實驗中要勻速拉動彈簧測力計，這樣示數才與拉力相同，并有利于準確讀數；
②根據彈簧測力計的分度值讀出拉力的大小；
③由圖可知，滑輪組繩子的有效股數，根據s=nh求出彈簧測力計向上移動的距離；
④根據η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%求出該滑輪組的機械效率；
（2）增加鉤碼的個數可使有用功增大，在額外功不變的情況下，機械效率將增大．

解答 解：（1）①實驗時要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，這樣示數才會穩定，所讀出的數值才等于拉力的大小；
②圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，其示數為2.2N；
③由圖可知，n=3，則彈簧測力計向上移動的距離s=nh=3×8cm=24cm；
④該滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{6N}{3×2.2N}$×100%≈90.9%；
（2）在滑輪組其它條件不變的情況下，僅增加鉤碼的個數，相當于增大了有用功的比例，因此，其機械效率會增大．
故答案為：
（1）勻速；2.2；24；90.9%；
（2）增大．

點評 在測滑輪組機械效率的實驗中，要注意彈簧測力計的用法與讀數，要明確滑輪組用幾段繩子承擔物重，還要會利用機械效率的公式進行計算，這些都是完成該實驗的基本要求；同時，要想增大機械效率，必須想辦法增大有用功和減小額外功才行．