Question

實(shí)驗(yàn)室中“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，每個(gè)滑輪組下面掛4個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重0.5N，每個(gè)滑輪所受的重力相等且小于0.2N．
（1）為了準(zhǔn)確測(cè)出滑輪組的機(jī)械效率，應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)向上做______運(yùn)動(dòng)．
（2）若實(shí)驗(yàn)中如圖甲的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.8N，鉤碼上升的高度為0.2m，則該滑輪組做的有用功為_(kāi)_____J，滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____．
（3）若測(cè)出圖乙中滑輪組的機(jī)械效率，則圖甲中滑輪組的機(jī)械效率將______圖乙中滑輪組的機(jī)械效率（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用二力平衡的條件可知，只有讓鉤碼勻速上升，此時(shí)滑輪對(duì)鉤碼的拉力的大小才會(huì)等于鉤碼的重力，測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于拉力的大小；
（2）由圖甲可知，繩子的有效股數(shù)為3，根據(jù)W=Gh求出有用功，利用s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，再根據(jù)η=×100%求出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）滑輪組（甲）和（乙）提升的是相同的重物、升高相同的高度，故克服鉤碼的重力所做的功相同，即有用功相同；然后比較兩滑輪組時(shí)所做的額外功的大小即可，額外功越多，機(jī)械效率越�。�
解答：解：
（1）只有讓鉤碼勻速上升，此時(shí)滑輪對(duì)鉤碼的拉力的大小才會(huì)等于鉤碼的重力，測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于拉力的大��；
（2）由圖甲可知，繩子的有效股數(shù)為3，
有用功：
W_有=Gh=4×0.5N×0.2m=0.4J，
繩端移動(dòng)的距離：
s=nh=3×0.2m=0.6m，
拉力做的總功：
W_總=Fs=0.8N×0.6m=0.48J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=×100%=×100%≈83.3%；
（3）滑輪組（甲）和（乙）提升相同的重物、升高相同的高度時(shí)，兩者做的有用功相等，
因甲組的動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)比乙組的少，
所做的額外功就少，
由機(jī)械效率的公式η=×100%=×100%=×100%可知，η_甲＞η_乙．
故答案為：
（1）向上勻速直線；
（2）0.4；83.3%；
（3）大于．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用和滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算以及影響滑輪組機(jī)械效率的因素，關(guān)鍵是分清有用功和額外功、總功的關(guān)系．