Question

7．在“再探動滑輪”的活動中，小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數量，在正確操作的情況下，測得的實驗數據如下：

實驗序號	鉤碼重G/N	拉力F/N	鉤碼上升高度h/cm	繩端移動距離S/cm
①	1.0	0.7	10	20
②	2.0	1.2	10	20
③	3.0	1.7	10	20

（1）實驗中，沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，使物體緩緩上升，在測量繩端所受的拉力時，彈簧測力計應勻速上升（選填“保持靜止”或“勻速上升”）
（2）分析表中數據發(fā)現，使用動滑輪提升物體時，拉力不等于物體重力的一半，而是大于物體重力的一半，其主要原因是動滑輪有重力．
（3）第①次實驗中，拉力所做的額外功是0.04J，動滑輪的機械效率為71.4%．
（4）由表中實驗數據計算推知，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，應拉動彈簧測力計豎直向上勻速上升．
（2）根據F=$\frac{1}{2}$（G_動+G_物）進行分析；
（3）利用W_有=Gh求出有用功，利用W_總=Fs求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出動滑輪的機械效率；
（4）由表中實驗數據分析，機械效率的變化和物重變化的關系．

解答 解：
（1）在實驗時，應用手豎直向上勻速拉動彈簧測力計，讀出測力計的示數．
（2）由于動滑輪有重力，由F=$\frac{1}{2}$（G_動+G_物）=$\frac{1}{2}$G_動+$\frac{1}{2}$G_物，可知拉力大于物體重力的一半；
（3）根據第①次實驗數據可知，W_有=Gh=1N×0.1m=0.1J，
W_總=Fs=0.7N×0.2m=0.14J，
額外功為：W_額=W_總-W_有用=0.14J-0.1J=0.04J，
機械效率為：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.1J}{0.14J}$×100%═71.4%；
（4）根據表格數據可得，
第②次的機械效率：η₂=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{S}_{2}}$×100%=$\frac{2N×0.1m}{1.2N×0.2m}$×100%≈83.3%，
第③次的機械效率：η₃=$\frac{{G}_{3}{h}_{3}}{{F}_{3}{s}_{3}}$×100%=$\frac{3N×0.1m}{1.7N×0.2m}$×100%≈88.2%，
根據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）勻速上升；（2）動滑輪有重力；（3）0.04；71.4%；（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功率的計算，注意公式的推導．