Question

如圖是測定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，小明測量的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：
（1）請(qǐng)你根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中畫出實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的繞線情況，并補(bǔ)全表中的空格．
（2）若提升的鉤碼重增加到6N，則該滑輪組的機(jī)械效率將

變大

（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）小明在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)當(dāng)

勻速

拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，才能使彈簧測力計(jì)的示數(shù)保持穩(wěn)定．

次數(shù)	鉤碼重 G/N	鉤碼上升的高度 h/m	拉力 F/N	細(xì)線自由端移動(dòng)的距離 s/m	機(jī)械效率 η/%
1	2.0	0.03	1.6	0.06
2	3.0	0.05		0.1	75

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表格中鉤碼上升的高度與細(xì)線自由端移動(dòng)的距離之間的倍數(shù)關(guān)系，可以確定承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，再據(jù)此給滑輪組繞線．
根據(jù)機(jī)械效率的公式η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G

nF

分別求出第一次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率和第二次實(shí)驗(yàn)中拉力F的大小．
（2）相同條件下，提起的物體越重，有用功越大，有用功在總功中的比值越大，機(jī)械效率越高．
（3）只有勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，拉力大小不變，彈簧測力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定．

解答：解：（1）從表中的數(shù)據(jù)可知，細(xì)線自由端移動(dòng)的距離為0.06m，鉤碼上升的高度為0.03m，則承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)n=

s

h

=

0.06m

0.03m

=2，即由2段繩子承擔(dān)物重，故從定滑輪的掛鉤開始繞起，如圖所示：

第一次實(shí)驗(yàn)中，滑輪組的機(jī)械效率：η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

2N×0.03m

1.6N×0.06m

×100%=62.5%；
∵η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G

nF

∴第二次實(shí)驗(yàn)中，拉力F₂=

G

2η

=

3N

2×75%

=2N．
（2）若提升的鉤碼重增加到6N，則提起物體的重力變大，有用功變大，有用功在總功中的比值變大，故機(jī)械效率變大．
（3）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，才能使彈簧測力計(jì)的示數(shù)保持穩(wěn)定．
故答案為：（1）62.5；2；（2）變大；（3）勻速．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了滑輪組的組裝、注意事項(xiàng)以及影響滑輪組高低的因素，在設(shè)計(jì)滑輪組時(shí)，可以根據(jù)已知條件確定出繩子的末端或始端，然后依次進(jìn)行繞線．并且要掌握滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算，會(huì)靈活應(yīng)用機(jī)械效率的變形公式，即η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G

nF

．