Question

16．在測量滑輪組機械效率的實驗中：
（1）請在圖中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法，要求：繩端向上提．重物往上升．
（2）實驗原理是η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$．
（3）需要直接測得的物理量有4個（選填“1個”、“2個”、“3個”“4個”）
（4）實驗中應(yīng)選用的測量工具是彈簧測力計和刻度尺．
（5）測量時，必須豎直向上勻速拉動彈簧測力計．
（6）對于同一個滑輪組，增加鉤碼的個數(shù)，滑輪組的機械效率將增大（選填“增大”、“不變”或“減小”）

Answer 1

分析 （1）要使滑輪組省力，就是使最多的繩子段數(shù)來承擔動滑輪的拉力，再結(jié)合拉力的方向，判斷滑輪組的繩子的繞法；
（2）要掌握測量機械效率的公式及測量原理：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$；
（3）根據(jù)有用功和總功的計算公式，要測量機械效率需要測量G、h、F、s這四個物理量；
（4）根據(jù)所需測量的物理量來判斷所需要的器材，W_有=Gh、W_總=Fs，所以要用到彈簧測力計測量G、F，用刻度尺測量h、s；
（5）只有在勻速直線拉動時，拉力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)，才能準確測出拉力的大��；
（6）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，因此機械效率會變大．

解答 解：
（1）繩自由端拉力方向向上且省力，則該滑輪組繩子的股數(shù)為3，滑輪組繞線如下圖：

（2）測定滑輪組機械效率的實驗原理是η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$；
（3）根據(jù)W_有=Gh、W_總=Fs，所以要用到彈簧測力計測量G、F，用刻度尺測量h、s，需要測量4個物理量；
（4）因為W_有=Gh、W_總=Fs，所以要用到彈簧測力計測量G、F，用刻度尺測量h、s；
（5）實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，彈簧測力計示數(shù)不變，便于讀數(shù)；
（6）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，也就是機械效率增大．
故答案為：（1）見上圖；（2）η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$；（3）4；（4）刻度尺；（5）豎直向上勻速；（6）增大．

點評 此題主要是測量滑輪組的機械效率實驗，考查了實驗的原理及所測量的物理量，同時考查了滑輪組機械效率的影響因素．