Question

8．在“測量動滑輪機械效率”的實驗中，小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，正確操作，實驗數(shù)據(jù)如下．

實驗序號	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/cm	拉力F/N	繩端移動的距離s/cm
①	1.0	20.0	0.7	40.0
②	2.0	20.0	1.2	40.0
③	3.0	20.0	1.7	40.0

（1）實驗時沿豎直方向拉繩子自由端最省力，且應(yīng)勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．
（2）第①次實驗測得動滑輪的機械效率為71.4%．
（3）第③次實驗時，鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力的功率為0.17W，靜止時拉力F的大小小于（選填“大于”、“小于”或“等于”）1.7N．
（4）由表中實驗數(shù)據(jù)分析可知，同一動滑輪，所提升物重增大，機械效率將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，為了正確測出拉力的大小，應(yīng)豎直拉動彈簧測力計勻速上升．
（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效率；
（3）拉力的功率即總功的功率，根據(jù)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)得出拉力的速度，根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv計算拉力的功率；
靜止時，消除了摩擦力的影響，測力計示數(shù)變�。�
（4）由表中實驗數(shù)據(jù)分析，機械效率的變化和物重變化的關(guān)系．

解答 解：
（1）在實驗時，應(yīng)用手豎直勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升；
（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，第①次實驗測得動滑輪的機械效率η₁=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{1N×0.2m}{0.7N×0.4m}$×100%≈71.4%；
（3）動滑輪承重繩子股數(shù)n=2，拉力的速度v=nv_鉤碼=2×0.05m/s=0.1m/s，
第③次實驗時拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=1.7N×0.1m/s=0.17W；
靜止時沒有摩擦力，拉力等于鉤碼和動滑輪重力的一半，拉力小于1.7N；
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，動滑輪效率：η₂=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.2m}{1.2N×0.4m}$×100%≈83.3%
η₃=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.2m}{1.7N×0.4m}$×100%≈88.2%
根據(jù)三次的機械效率及物重的變化可得同一動滑輪，所提升物重增大，機械效率將增大．
故答案為：（1）豎直；勻速；（2）71.4%；（3）0.17；小于；（4）增大．

點評 此題是測量滑輪組的機械效率，首先要熟練掌握機械效率的公式，會利用公式進行計算；同時考查了影響機械效率大小的因素及有關(guān)功率的計算，注意公式的推導(dǎo)．