Question

8．如圖所示，是測定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，被提升是物體重6N．
（1）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，應(yīng)使彈簧測力計(jì)豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)．
（2）圖中彈簧測力計(jì)拉著物體上升10cm，示數(shù)保持不變，則拉力所做的總功是0.72J，滑輪組機(jī)械效率是83.3%．
（3）現(xiàn)僅增加所提物體的重力（不計(jì)摩擦），拉力所做的額外功將不變（選填“增加”或“不變”），滑輪組的機(jī)械效率將增加．
（4）實(shí)際測量時(shí)，用彈簧測力計(jì)靜止時(shí)的讀數(shù)，作為拉力值，推算的機(jī)械效率與實(shí)際值相比會(huì)偏大（選填“偏大”“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 （1）利用二力平衡的條件可知，測力計(jì)不是勻速地移動(dòng)會(huì)影響測力計(jì)讀數(shù)的準(zhǔn)確；
（2）讀取彈簧測力計(jì)的示數(shù)時(shí)，要注意分度值的大��；由圖甲可知，繩子的有效股數(shù)為3，根據(jù)W_有用=Gh求出有用功；
根據(jù)s=3h求出拉力移動(dòng)距離，根據(jù)W_總=Fs求出總功；
再根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）被提升物重改變，有用功改變額外功不變，機(jī)械效率改變；
（4）物體被拉動(dòng)時(shí)要克服摩擦，拉力比靜止時(shí)要大些．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中測拉力時(shí)，應(yīng)在動(dòng)滑輪下掛上鉤碼，線繩的自由端掛在彈簧測力計(jì)的掛鉤上，使彈簧測力計(jì)豎直向上勻速上升，讀出測力計(jì)在移動(dòng)時(shí)的示數(shù)；
（2）圖中彈簧測力計(jì)的分度值為0.2N，其示數(shù)為2.4N，即拉力的大小為F=2.4N；
有用功：W_有用=Gh=3×2N×0.1m=0.6J；
由圖可知，繩子的有效股數(shù)為3，繩端移動(dòng)的距離：s=nh=3×0.1m=0.3m，
拉力做的總功：W_總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.6J}{0.72J}$×100%≈83.3%．
（3）僅增加所提物體的重力（不計(jì)摩擦），拉力所做的額外功不變，有用功增大，所以有用功在總功中所占的比例變大，機(jī)械效率變大；
（4）拉動(dòng)時(shí)要克服輪與軸、繩與輪的摩擦，若用彈簧測力計(jì)靜止時(shí)的讀數(shù)作為拉力值，拉力會(huì)偏小，總功偏小，計(jì)算出的機(jī)械效率值會(huì)偏大．
故答案為：（1）勻速；（2）0.72；83.3%；（3）不變；增加；（4）偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查彈簧測力計(jì)的使用和讀數(shù)、有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算以及影響滑輪組機(jī)械效率的因素；滑輪組的機(jī)械效率與提升物體的物重有關(guān)，同一滑輪組，提升物體重力越大，機(jī)械效率越大；還要明確額外功的產(chǎn)生原因．