Question

圖甲是某小組的同學測動滑輪的機械效率的示意圖。他們用彈簧測力計拉動繩子自由端，將重力為5.6N的物體從A位置勻速提升到B位置，同時彈簧測力計從圖中的A＇位置勻速豎直上升到B＇位置，在這個過程中，彈簧測力計對繩的拉力為F，彈簧測力計的示數如圖乙所示。請你根據他們做的實驗完成下列問題：

（1）彈簧測力計的示數是 N；

（2）拉力F移動的距離是 cm；

（3）動滑輪的機械效率η是 %；

（4）若在動滑輪下加掛一個鉤碼，提升物體的過程中，動滑輪的機械效率為η＇，則η＇ η。（選填“大于”、“等于”或“小于”）

 

Answer 1

【解析】

試題分析：（1）彈簧測力計的讀數要先看清量程和分度值，零刻度線的位置，再根據指針的位置讀數。圖中可看出測力計的分度值是0.2N，0刻度線在最上面，示數為3.2N；

（2）長度的讀數要注意看清刻度尺的量程，分度值，零刻度線的位置以及單位，因為不一定要從0刻度量起，所以還要注意所測長度對應的起始刻度和終止刻度，讀數時要估讀到分度值的下一位。該拉力F移動的距離即從A＇到B＇的距離，即起始刻度為25.0cm，終止刻度為45.0cm，故拉力移動的距離是45.0cm-25.0cm=20.0cm。

（3）機械效率等于有用功與總功的比值。可先求出有用功，再求出總功，然后求出有用功與總功的比值即為機械效率。因為是用動滑輪提升物體，所以直接對物體做的功即克服物體的重力做的功就是有用功，公式為W有=Gh， 而使用動滑輪后拉力做的功即為總功，公式為W總=Fs，物體由兩段繩子拉著，故s=2h，

動滑輪的機械效率：

（4）滑輪組的機械效率也可以用計算，公式表明：對于同一個動滑輪，如果不計摩擦，額外功不變，若提升的物重增大，有用功增大，使得有用功占總功的比值增大，所以動滑輪的機械效率增大．

考點：長度的測量，力的測量，機械效率的計算，影響滑輪組機械效率大小的因素