Question

17．某實驗小組進行測量滑輪組機械效率的實驗，先用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G（如圖甲），再按圖乙所示的連接方式組裝好滑輪組，并分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置．
（1）圖甲中彈簧測力計的示數為2.0N．
（2）圖乙中，為了測量繩子自由端的拉力F，A同學認為應該在彈簧測力計靜止時讀數，B同學認為應該在緩慢勻速提升時讀數，正確的是B（選填“A”或“B”）同學的方法．
（3）按照正確的測量方法，測出的拉力F與鉤碼所受重力G的大小關系為F＞（選填“＞”“＜”或“=”）$\frac{1}{3}$G．
（4）實驗中要分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置，是為了測量鉤碼和彈簧測力計移動的距離，從而計算有用功和總功，計算出滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）首先確定測力計的分度值，然后進行讀數；
（2）在使用滑輪組時，滑輪組還要克服一些機械摩擦，所以要測量滑輪組的機械效率，需使物體上升進行讀數；
（3）使用滑輪組時，拉力不僅要克服物體的重力，還要克服動滑輪的重力及機械摩擦；
（4）要測滑輪組的機械效率，需測出G、h、F、s，根據公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計算，所以需要測量鉤碼和彈簧測力計移動的距離，從而計算有用功和總功．

解答 解：
（1）由圖知，測力計的分度值為0.2N，所以其示數為2.0N；
（2）為了正確測量滑輪組提升物體時的拉力，需在緩慢勻速提升時讀數，B同學的方法正確；
（3）由圖知，滑輪組由3段繩子承擔物重，要F=$\frac{1}{3}$G成立，其條件是不考慮動滑輪重、繩重和摩擦；而動滑輪重、繩重和摩擦是實際存在的，故拉力F＞$\frac{1}{3}$G；
（4）為了測量鉤碼和彈簧測力計移動的距離，從而計算有用功和總功，應分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置．
故答案為：（1）2.0；（2）B；（3）＞；（4）測量鉤碼和彈簧測力計移動的距離，從而計算有用功和總功，計算出滑輪組的機械效率．

點評 此題考查了學生對測滑輪組機械效率實驗的理解，這些問題也是大多數同學存在的，要真正理解其中的原因．