Question

1．在“測定動滑輪機械效率“的實驗中，小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數量，正確操作，實驗數據如下：在“測定動滑輪機械效率“的實驗中，小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數量，正確操作，實驗數據如表：

實驗序號	鉤碼重/N	鉤碼上升的高度h/cm	拉力F/N	繩端移動的距離 s/cm
①	1.0	20.00	0.7	40.00
②	2.0	20.00	1.2	40.00
③	3.0	20.00	1.7	40.00

（1）實驗時，用手豎直向上勻速拉動彈簧測力計，保持在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．如果保持靜止，讀出測力計的示數F，則滑輪組的機械效率將偏大（填“大”或“小”）．
 （2）第①次實驗時測得動滑輪的機械效率為71.4%．
 （3）第②次實驗時，鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力的做的功0.48J，功率為0.12W．
 （4）由表中實驗數據分析可知，同一動滑輪，所提升物重增大，機械效率將增大（選填“增大“，“減小“或“不變“）．
（5）如果用測量較大的動滑輪提升同一重物，它的機械效率將減小（“變大”、“減少”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）在實驗中，為了正確測出拉力的大小，應拉動彈簧測力計勻速上升，靜止時，消除了摩擦力的影響，測力計示數變小，判斷出機械效率的偏差．
（2）根據表中實驗數據，應用效率公式求出動滑輪的效率．
（3）拉力的功率即總功的功率，根據承擔物重的繩子段數得出拉力的速度，根據公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv計算拉力的功率；
（4）由表中實驗數據分析，機械效率的變化和物重變化的關系．
（5）如果用測量較大的動滑輪提升同一重物，有用功不變，相當于增加了額外功，利用機械效率公式分析即可．

解答 解：（1）在實驗時，應用手豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．靜止時沒有摩擦力，測力計示數變小，機械效率偏高；
（2）由表中實驗數據可知，第①次實驗測得動滑輪的機械效率η₁=$\frac{{G}_{1}{h}_{1}}{{F}_{1}{s}_{1}}$×100=$\frac{1.0N×0.2m}{0.7N×0.4m}$×100%≈71.4%；
（3）動滑輪承重繩子股數n=2，拉力的速度v=nv_鉤碼=2×0.05m/s=0.1m/s，
第②次實驗時拉力的功：W=Fs=1.2N×0.4m=0.48J；
第②次實驗時拉力的功率：P=Fv=1.2N×0.1m/s=0.12W；
（4）根據表格中數據可知，動滑輪效率：
η₂=$\frac{G{\;}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$×100%=$\frac{2.0N×0.2m}{1.2N×0.4m}$×100%≈83.3%
η₃=$\frac{{G}_{3}{h}_{3}}{{F}_{3}{s}_{3}}$×100%=$\frac{3N×0.2m}{1.7N×0.4m}$×100%≈88.2%
根據三次的機械效率及物重的變化可得同一動滑輪，所提升物重增大，機械效率將增大．
（5）如果用測量較大的動滑輪提升同一重物，有用功不變，相當于增加了額外功，所以滑輪組的機械效率將減小．
故答案為：（1）豎直向上勻速；大；（2）71.4%；（3）0.48；0.12；（4）增大；（5）減�。�

點評 此題是測量滑輪組的機械效率，首先要熟練掌握機械效率的公式，會利用公式進行計算；同時考查了影響機械效率大小的因素及有關功率的計算，注意公式的推導．