Question

7．如圖所示，在探究滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)中小龍和小文用同樣的滑輪，卻連成了甲、乙不同的滑輪組并測(cè)出了各自的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

	鉤碼 重/N	鉤碼上升 的高度/cm	彈簧測(cè)力計(jì) 的示數(shù)/N	彈簧測(cè)力計(jì) 移動(dòng)的距離/cm
小龍	2	10	1.0	30
小文	2	10	0.8	40

（1）小文測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率．
（2）實(shí)驗(yàn)后小文想：對(duì)于同一個(gè)滑輪組，它的機(jī)械效率是否不變呢？經(jīng)過(guò)思考后他認(rèn)為：即使像圖乙那樣已繞好的滑輪組，機(jī)械效率也不是固定的，還應(yīng)該與提升的物體重有關(guān)，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了自己的猜想是正確的．小文的實(shí)驗(yàn)方法是在滑輪組上掛不同數(shù)量的鉤碼分別測(cè)出滑輪組的機(jī)械效率并比較．
（3）小龍認(rèn)為：用滑輪組提升重物時(shí)，人提升動(dòng)滑輪所做的功是沒(méi)有用的，所以，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)也應(yīng)該是影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素．
（4）小文用滑輪組乙在t秒內(nèi)勻速提起重為G的物體升高h(yuǎn)米（不計(jì)繩重和摩擦），若滑輪組的機(jī)械效率為η，動(dòng)滑輪重G_動(dòng)=$\frac{G}{η}$-G；小文的功率P=$\frac{Gh}{ηt}$．

Answer 1

分析 （1）已知測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離和測(cè)力計(jì)示數(shù)，可求總功，知道鉤碼重和上升高度，可求有用功，有用功除以總功就是機(jī)械效率．
（2）同一滑輪組，額外功不變，η=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$，物體越重，有用功越多，機(jī)械效率越大．
（3）對(duì)動(dòng)滑輪做的功為額外功，額外功越少，機(jī)械效率越高．
（4）根據(jù)公式η=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$計(jì)算動(dòng)滑輪重，根據(jù)P=Fv計(jì)算功率．

解答 解：（1）η=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.1m}{0.8N×0.4m}$=62.5%．
（2）動(dòng)滑輪不變，說(shuō)明額外功不變，物體越重，有用功越多，機(jī)械效率越大．
在滑輪組上掛不同數(shù)量的鉤碼分別測(cè)出滑輪組的機(jī)械效率并比較．
（3）對(duì)動(dòng)滑輪做的功為額外功，所以動(dòng)滑輪越少，額外功越少．
（4）η=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$，
所以G_動(dòng)=$\frac{G}{η}$-G．
小文的功率P=Fv=$\frac{G+{G}_{動(dòng)}}{4}$×$\frac{4h}{t}$=$\frac{Gh}{ηt}$．
故答案為：（1）62.5%；（2）提升的物體重；在滑輪組上掛不同數(shù)量的鉤碼分別測(cè)出滑輪組的機(jī)械效率并比較；（3）動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)；$\frac{G}{η}$-G；$\frac{Gh}{ηt}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是有關(guān)滑輪組機(jī)械效率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，考查機(jī)械效率的計(jì)算，以及影響機(jī)械效率的因素，減小額外功的方法等．考查全面，難度適中．