Question

12．如圖所示為測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重5.4N．  
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，由圖中可知拉力大小為2.4N，將彈簧測力計(jì)向上移動(dòng)15cm，則鉤碼上升的高度為5cm，該滑輪組的機(jī)械效率為75%．
（2）取下2個(gè)鉤碼，再做實(shí)驗(yàn)，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率將減�。�（選填：“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)過程中要?jiǎng)蛩僦本�拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，彈簧測力計(jì)示數(shù)不變，便于讀數(shù)；在進(jìn)行測量工具的讀數(shù)時(shí)，要先認(rèn)清分度值；
由圖可知，該滑輪組繩子的段數(shù)為n=3，根據(jù)s=nh可以判斷出鉤碼上升的高度；
W_有用=Gh，W_總=Fs，滑輪組的機(jī)械效率等于有用功與總功的比值．
（2）影響滑輪組機(jī)械效率的因素，一是提升物體的重，二是動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，彈簧測力計(jì)示數(shù)不變，便于讀數(shù)；
彈簧測力計(jì)的分度值是0.2N，所以拉力大小是2.4N．
由圖知，滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，則由s=3h得：
鉤碼上升的高度h=$\frac{1}{3}$s=$\frac{1}{3}$×15cm=5cm，
有用功：W_有=Gh=5.4N×0.05m=0.27J；
總功：W_總=Fs=2.4N×0.15m=0.36J；
該滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.27J}{0.36J}$×100%=75%．
（2）若取下2個(gè)鉤碼，再做實(shí)驗(yàn)，則僅減小鉤碼的個(gè)數(shù)，所做的有用功減小，而額外功不變，所以有用功占總功的比值變小，則滑輪組的機(jī)械效率減小．
故答案為：（1）勻速；2.4；5；75；（2）減小．

點(diǎn)評(píng) 此題是測量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)，考查了滑輪組的省力特點(diǎn)、機(jī)械效率的計(jì)算，還考查到了動(dòng)滑輪重力對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響．