Question

1．如圖，某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量鉤碼所受的重力G（如圖甲），再按圖乙所示的連接方式組裝好滑輪組．
（1）圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N．
（2）圖乙中，為了測(cè)量繩子自由端的拉力F，A同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，B同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù)，正確的是B（選填“A”或“B”）同學(xué)的方法．
（3）按照正確的測(cè)量方法，測(cè)出的拉力F與鉤碼所受重力G的大小，它們的大小關(guān)系為F＞（選填“＞”“＜”或“=”）　$\frac{1}{3}$G．
（4）提高此裝置機(jī)械效率最簡(jiǎn)單的方法是增加物重．
（5）小組成員又正確測(cè)出了另外兩個(gè)物理量，計(jì)算出了結(jié)果，老師說(shuō)，“如果不測(cè)量這兩個(gè)量，也可以計(jì)算出此裝置的機(jī)械效率”，請(qǐng)用本實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的物理量的字母寫(xiě)一個(gè)式子表示老師的這一句話：η=$\frac{G}{3F}$．

Answer 1

分析 （1）首先確定測(cè)力計(jì)的分度值，然后進(jìn)行讀數(shù)；
（2）在使用滑輪組時(shí)，滑輪組還要克服一些機(jī)械摩擦，所以要測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，需使物體上升進(jìn)行讀數(shù)；
（3）使用滑輪組時(shí)，拉力不僅要克服物體的重力，還要克服動(dòng)滑輪的重力及機(jī)械摩擦；
（4）滑輪組的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒(méi)有關(guān)系；同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高；
（5）使用滑輪組時(shí)，拉力通過(guò)的距離等于物體通過(guò)距離的繩子段數(shù)倍，根據(jù)機(jī)械效率公式推導(dǎo)滑輪組的機(jī)械效率的表達(dá)式．

解答 解：
（1）由圖知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，所以其示數(shù)為2N；
（2）為了測(cè)量滑輪組提升物體時(shí)的機(jī)械效率，所以需在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù)，B同學(xué)正確；
（3）由圖知，滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以F=$\frac{1}{3}$G，但其成立的條件是不考慮機(jī)械自重和摩擦．若考慮的話拉力F大于$\frac{1}{3}$G；
（4）有用功與總功的比值是滑輪組的效率，總功等于有用功與額外功的和，減小額外功可以提高滑輪組的機(jī)械效率，減小動(dòng)滑輪的重量、減小繩重和摩擦可以減小額外功，可以提高滑輪組的效率；
（5）由圖可知，通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=3，所以s=3h，
鉤碼重為G，拉力的示數(shù)為F，則滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{G}{3F}$．
故答案為：（1）2；（2）B；（3）＞；（4）增加物重；（5）$\frac{G}{3F}$．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)、機(jī)械效率的計(jì)算以及影響因素的理解，都是�？紗�(wèn)題要掌握好．