Question

（2009?北京）實驗臺上有組裝好的實驗裝置，如圖所示，其中彈簧測力計的量程為0～5N．另外還有質(zhì)量均為100g的鉤碼六個（圖中未畫出）．要求利用上述實驗裝置和鉤碼設計一個實驗證明：用動滑輪提升重物時，如果動滑輪的機械效率不變，則有用功跟總功成正比．請寫出主要實驗步驟．

Answer 1

分析：要使動滑輪的機械效率不變，就要使提升的鉤碼重不變，改變繩子自由端移動的距離，分別測出相應的拉力大小和重物上升的高度，多測量幾次，分析實驗數(shù)據(jù)得出結論．

解答：解：實驗步驟：
（1）在動滑輪掛鉤上掛2個鉤碼，用彈簧測力計豎直向上勻速拉繩子自由端；2個鉤碼的總質(zhì)量用m表示，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示．將m的數(shù)值記錄在表格中，用彈簧測力計測出F，用刻度尺分別測出s、h，并把測量數(shù)據(jù)記錄在表格中；
（2）保持動滑輪所掛鉤碼個數(shù)不變，依次改變繩子自由端移動的距離s，仿照步驟1再做5次實驗，將各次的數(shù)據(jù)記錄在表格中；
（3）利用W_總=Fs，計算出各次的總功，用W_有用=Gh=mgh，計算出各次的有用功，并將各次的總功、有用功記錄在表格中；
（4）分析有用和總功的值得出結論．

點評：本題考查了學生對功的計算公式、效率公式的掌握和運用，涉及到設計到實驗步驟（保持使所掛鉤碼相同、物重相同，使滑輪組機械效率不變是本題的關鍵），屬于難題．