Question

在學(xué)習(xí)了滑輪之后，某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)做了以下實(shí)驗(yàn)：
（1）他們研究定滑輪特點(diǎn)時(shí)，做的實(shí)驗(yàn)如圖1所示，他們發(fā)現(xiàn)F₁=F₂=F₃，據(jù)此可得：使用定滑輪______；
（2）在做“測(cè)定滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用“一個(gè)定滑輪、一個(gè)動(dòng)滑輪”組成的滑輪組，實(shí)驗(yàn)記錄如下表：

鉤碼重/N	鉤碼升高/m	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N	繩子自由端移動(dòng)距離/m	機(jī)械效率/%
	0.05	2

①鉤碼重如圖2所示，請(qǐng)?zhí)钊氪鸢妇肀砀裰邢鄳?yīng)位置；
②完成表格兩個(gè)數(shù)據(jù)的計(jì)算，填入答案卷表格中相應(yīng)位置．
③如果再次實(shí)驗(yàn)時(shí)用“兩個(gè)定滑輪、兩個(gè)動(dòng)滑輪”（滑輪規(guī)格同前） 組成的滑輪組來(lái)提升同樣的鉤碼做實(shí)驗(yàn)，則彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將______，機(jī)械效率將______（填變化情況）．

Answer 1

【答案】分析：（1）定滑輪的實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，所以定滑輪的特點(diǎn)是不能省力但能改變力的方向．
（2）①在進(jìn)行測(cè)力計(jì)的讀數(shù)時(shí)，首先要認(rèn)清測(cè)力計(jì)的分度值．
②一個(gè)定滑輪、一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，可能是2段繩子承擔(dān)物重，也可能是3段繩子承擔(dān)物重，根據(jù)物體的重力和繩子的拉力大小來(lái)判斷由幾段繩子承擔(dān)物重，從而可以根據(jù)s=nh計(jì)算出繩子自由端移動(dòng)的距離．
根據(jù)公式η=×100%=×100%計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率．
③承擔(dān)物重的繩子段數(shù)越多，滑輪組越省力．在有用功相同的情況下，額外功越多，則機(jī)械效率越低．
解答：解：（1）定滑輪的特點(diǎn)：不能省力但可以改變力的方向．
（2）①圖中測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N．所以物重為4N．
②由表格中數(shù)據(jù)知，拉力為2N，又因?yàn)閯?dòng)滑輪重力的存在，所以此滑輪組應(yīng)由3段繩子承擔(dān)物重．
s=3h=3×0.05m=0.15m，
η=×100%=×100%=×100%≈66.7%
③如果再次實(shí)驗(yàn)時(shí)用“兩個(gè)定滑輪、兩個(gè)動(dòng)滑輪”（滑輪規(guī)格同前） 組成的滑輪組來(lái)提升同樣的鉤碼做實(shí)驗(yàn)，由于承擔(dān)物重的繩子段數(shù)增多，所以更省力，在此過(guò)程中所做的有用功不變，額外功增多，所以有用功在總功中所占的比例減小，機(jī)械效率減小．
故答案為：（1）不能省力，但可以改變力的方向；（2）表格數(shù)據(jù)分別為：4   0.15   66.7；

鉤碼重/N	鉤碼升高/m	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N	繩子自由端移動(dòng)距離/m	機(jī)械效率/%
4	0.05	2	0.15	66.7

③變小；變小．
點(diǎn)評(píng)：此題測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，考查了定滑輪的省力特點(diǎn)，同時(shí)考查了有關(guān)滑輪組的省力特點(diǎn)及滑輪組機(jī)械效率的求法．