Question

（6分）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，不計繩重及摩擦，改變鉤碼的數量，正確操作后，記錄的實驗數據如下：

實驗 序號	鉤碼重G/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 拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．

（2）第①次實驗時，測得動滑輪的機械效率為 ．

（3）第②次實驗時，若鉤碼靜止，拉力F的大小會 （選填“大于”、“小于”或“等于”）1.2N．

（4）第③次實驗時，若鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力F的功率為 W．

（5）由表中實驗數據，可以求得動滑輪重為 N.

（6）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 （選填“增大”、“減小”或“不變”）．

 

Answer 1

(1)勻速豎直向上（豎直向上） (2)71.4 % (3)等于 (4)0.17 (5) 0.4 （6）增大

【解析】

試題分析：（1）實驗時，利用力的平衡來研究滑輪的省力情況，應用手勻速豎直向上拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．

（2）第①次實驗時，測得動滑輪的機械效率為η=(W有用/W總) ×100%=（Gh/Fs）×100%=[(1.0N×0.2m)/(0.7N×0.4m)] ×100%=71.4 % ．

（3）第②次實驗時，無論鉤碼靜止或勻速豎直向上運動，物體都處于平衡狀態，拉力F的大小都為1.2N．

（4）第③次實驗時，若鉤碼上升的速度為0.05m/s，繩子移動的速度應為0.1 m/s則拉力F的功率為P=Fv=1.7N×0.1m/s=0.17W．

（5）不計繩重及摩擦的情況下，由表中第一次實驗數據，可以求得動滑輪重為G動=2F-G=2×0.7N-1.0N=0.4 N.

（6）由表中實驗數據分析可知，同一動滑輪，鉤碼上升的高度相同，所提升物重增大，所做的有用功增大，而額外功是不變的，有用功占總功的比增大，機械效率將增大。

考點：探究：動滑輪的機械效率