Question

如圖甲是小明測(cè)滑輪組的機(jī)械效率的示意圖．她用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)繩子的自由端，將質(zhì)量為300g的鉤碼從A位置勻速提升到A′位置，同時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)從圖中的B位置上升到B′位置，在這個(gè)過程中，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩的拉力為F，其示數(shù)如圖乙所示．請(qǐng)你根據(jù)小玲做的實(shí)驗(yàn)完成下列問題．（g取10N/kg）
（1）在測(cè)量過程中，必須______ 拉動(dòng)繩端；
（2）該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是______%．

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)繩子未豎直向上拉動(dòng)時(shí)，繩子自由端移動(dòng)的距離就不是物體升高距離的2倍．當(dāng)繩子未勻速上升時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就不等于繩子的拉力．
（2）知道物體質(zhì)量求出物體重力，求出物體升高的距離，繩子自由端移動(dòng)的距離．讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．
知道物體的重力、物體升高的距離、拉力、繩子自由端移動(dòng)的距離，求出有用功、總功，求出機(jī)械效率．
解答：解：（1）測(cè)量時(shí)，必須豎直向上勻速直線拉動(dòng)繩子，才能保證拉力大小不變，繩子自由端移動(dòng)距離是物體升高距離的2倍．
（2）拉力大小F=2N，
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N．
h=15cm-5cm=10cm=0.1m，
s=60cm-40cm=20cm=0.2m，
W_有=Gh=3N×0.1m=0.3J．
W_總=Fs=2N×0.2m=0.4J．
η===75%．
故答案為：豎直向上勻速；75．
點(diǎn)評(píng)：學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，只知道要豎直向上勻速拉動(dòng)繩子，但是不知道為什么這樣做，其目的是：保證拉力大小不變，繩子自由端移動(dòng)距離是物體升高距離的n倍（n是指承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)）．