Question

1．小明如圖所示裝置測量動滑輪的機械效率．所測實驗數(shù)據(jù)如表．

序號	動滑輪重 G動/N	鉤碼重 G/N	鉤碼上升 高度h/m	繩的拉力 F/N	繩端移動 距離s/m	機械效率 η
①	0.1	1	0.2	0.6	0.4	83.3%
②	0.1	2	0.2	1.1	0.4
③	0.2	2	0.2	1.2	0.4	83.3%

（1）實驗時，用彈簧測力計沿豎直方向勻速拉動一個動滑輪，使掛在動滑輪下面的鉤碼緩緩上升．
（2）第②次實驗時，測得動滑輪的機械效率約為90.9%（保留一位小數(shù)）．
（3）分析表中數(shù)據(jù)可知，對于同一動滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機械效率將增大；提升相同重力的鉤碼時，動滑輪的重力增大，其機械效率將減�。�（增大/減小/不變）
（4）用動滑輪把鉤碼勻速提升到一定高度，重物的重力為G，動滑輪的重力為G_動，動滑輪的機械效率為η，不計繩重和摩擦．則彈簧測力計讀數(shù)為AB
A.$\frac{G+{G}_{動}}{2}$   B.$\frac{G}{2η}$    C.$\frac{G+η{G}_{動}}{η}$    D.$\frac{{G}_{動}}{2（1-η）}$．

Answer 1

分析 （1）實驗時應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計；
（2）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用效率公式求出動滑輪的機械效率．
（3）根據(jù)控制變量法的要求分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗控制的變量與實驗數(shù)據(jù)分析答題．
（4）由圖知使用動滑輪時承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，設(shè)物體升高的高度h，可求繩子自由端通過的距離s，拉力F的大小有多種解法：
①不計繩重和摩擦，拉力的大小F=$\frac{1}{2}$（G+G_動）；
②提升重物做的功為有用功W=Gh，拉力做的功為總功W=Fs，機械效率等于有用功與總功的比值，根據(jù)機械效率可求拉力的大�。�

解答 解：（1）在實驗中，測繩端拉力F 時，應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數(shù)；
（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，第②次實驗時，動滑輪的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{2N×0.2m}{1.1N×0.4m}$×100%≈90.9%；
（3）由表中實驗序號為①②的實驗數(shù)據(jù)可知，對于同一動滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機械效率將增大；
由表中實驗序號為②③的實驗數(shù)據(jù)可知，提升相同重力的鉤碼時，動滑輪的重力增大，其機械效率將減�。�
（4）①不計摩擦和繩重，由兩股繩子承擔(dān)物體和動滑輪的總重，則測力計示數(shù)為：F=$\frac{1}{2}$（G+G_動），故A正確；
②設(shè)物體升高的高度h，可求繩子自由端通過的距離s=2h，提升重物做的功為有用功：W_有=Gh，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$得拉力做的功為總功：W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{Gh}{η}$，W_總=Fs，則測力計的示數(shù)大�。�
F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{\frac{Gh}{η}}{2h}$=$\frac{G}{2η}$，故B正確、CD錯誤．
故答案為：（1）豎直；勻速；（2）90.9%；（3）增大；減小；（4）AB．

點評 本題考查了求滑輪組效率、實驗數(shù)據(jù)分析，應(yīng)用效率公式可以求出滑輪組效率，應(yīng)用控制變量法分析表中實驗數(shù)據(jù)即可正確解題；解題時要注意控制變量法的應(yīng)用．