Question

1．在“測(cè)定動(dòng)滑輪機(jī)械效率“的實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，正確操作，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：在“測(cè)定動(dòng)滑輪機(jī)械效率“的實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，正確操作，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	鉤碼重/N	鉤碼上升的高度h/cm	拉力F/N	繩端移動(dòng)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(shí)驗(yàn)時(shí)，用手豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，保持在動(dòng)滑輪下的鉤碼緩緩上升．如果保持靜止，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，則滑輪組的機(jī)械效率將偏大（填“大”或“小”）．
 （2）第①次實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為71.4%．
 （3）第②次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力的做的功0.48J，功率為0.12W．
 （4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，同一動(dòng)滑輪，所提升物重增大，機(jī)械效率將增大（選填“增大“，“減小“或“不變“）．
（5）如果用測(cè)量較大的動(dòng)滑輪提升同一重物，它的機(jī)械效率將減�。ā白兇蟆�、“減少”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，為了正確測(cè)出拉力的大小，應(yīng)拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)勻速上升，靜止時(shí)，消除了摩擦力的影響，測(cè)力計(jì)示數(shù)變小，判斷出機(jī)械效率的偏差．
（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用效率公式求出動(dòng)滑輪的效率．
（3）拉力的功率即總功的功率，根據(jù)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)得出拉力的速度，根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv計(jì)算拉力的功率；
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，機(jī)械效率的變化和物重變化的關(guān)系．
（5）如果用測(cè)量較大的動(dòng)滑輪提升同一重物，有用功不變，相當(dāng)于增加了額外功，利用機(jī)械效率公式分析即可．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用手豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在動(dòng)滑輪下的鉤碼緩緩上升．靜止時(shí)沒(méi)有摩擦力，測(cè)力計(jì)示數(shù)變小，機(jī)械效率偏高；
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第①次實(shí)驗(yàn)測(cè)得動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η₁=$\frac{{G}_{1}{h}_{1}}{{F}_{1}{s}_{1}}$×100=$\frac{1.0N×0.2m}{0.7N×0.4m}$×100%≈71.4%；
（3）動(dòng)滑輪承重繩子股數(shù)n=2，拉力的速度v=nv_鉤碼=2×0.05m/s=0.1m/s，
第②次實(shí)驗(yàn)時(shí)拉力的功：W=Fs=1.2N×0.4m=0.48J；
第②次實(shí)驗(yàn)時(shí)拉力的功率：P=Fv=1.2N×0.1m/s=0.12W；
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，動(dòng)滑輪效率：
η₂=$\frac{G{\;}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$×100%=$\frac{2.0N×0.2m}{1.2N×0.4m}$×100%≈83.3%
η₃=$\frac{{G}_{3}{h}_{3}}{{F}_{3}{s}_{3}}$×100%=$\frac{3N×0.2m}{1.7N×0.4m}$×100%≈88.2%
根據(jù)三次的機(jī)械效率及物重的變化可得同一動(dòng)滑輪，所提升物重增大，機(jī)械效率將增大．
（5）如果用測(cè)量較大的動(dòng)滑輪提升同一重物，有用功不變，相當(dāng)于增加了額外功，所以滑輪組的機(jī)械效率將減�。�
故答案為：（1）豎直向上勻速；大；（2）71.4%；（3）0.48；0.12；（4）增大；（5）減小．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，首先要熟練掌握機(jī)械效率的公式，會(huì)利用公式進(jìn)行計(jì)算；同時(shí)考查了影響機(jī)械效率大小的因素及有關(guān)功率的計(jì)算，注意公式的推導(dǎo)．