Question

15．用如圖甲的裝置探究滑輪組的機械效率η與動滑輪重G_動的關系：
（1）實驗時，應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計．
（2）實驗時，需提升相同（選填“相同”、“不同”）物體進行多次實驗．根據實驗數據繪制出如圖乙的圖象，分析可知：動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低． 
（3）分析圖象中的A點可知，被提升物體所受的重力為3N．（忽略繩重和摩擦）

Answer 1

分析 （1）只有勻速豎直向下拉動彈簧測力計，拉力大小不變，彈簧測力計的示數穩定．
（2）由于被提升物體的重力也會影響滑輪組的機械效率高低，所以實驗中要控制動滑輪的重力不變；
根據機械效率與動滑輪重的關系得出相應的結論；
（3）根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$即可求出被提升物體所受的重力．

解答 解：（1）實驗中應該勻速豎直向下拉動彈簧測力計，以保證拉力大小恒定．
（2）被提升物體的重力也會影響滑輪組的機械效率高低，所以探究機械效率與動滑輪重的關系，需使被提升物重相同；
根據圖乙可知，被提升物體所受的重力相同時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低．
（3）根據圖象可知，當動滑輪中為1N時，滑輪組的機械效率為75%，根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$可得，
G=$\frac{{G}_{動}η}{1-η}$=$\frac{1N×75%}{1-75%}$=3N．
故答案為：（1）勻速；（2）相同；低；（3）3．

點評 此題是探究“影響滑輪組機械效率與動滑輪重關系”的實驗，考查了實驗注意事項、圖象分析以及機械效率公式的應用．