Question

2．在“測滑輪組機械效率”的實驗中，
（1）畫出滑輪組最省力的繞法
（2）為了準確測出滑輪組的機械效率，應使彈簧秤沿豎直方向作勻速直線運動．
（3）若增加鉤碼，滑輪組的機械效率將增大（選填“增大”“減小”“不變”）
（4）將空格填滿：

鉤碼重	彈簧秤 讀數(shù)	鉤  碼 移動距離	彈簧秤 移動距離	總 功	有用功	機 械 效 率
4.9N	1.96N	0.1m	0.3m

Answer 1

分析 （1）滑輪組承重繩子股數(shù)越多，滑輪組越省力，根據(jù)圖示滑輪組作出其繞法；
（2）只有勻速豎直向上拉動彈簧測力計，拉力大小不變，彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定；
（3）根據(jù)影響滑輪組機械效率的因素，被提升的物體越重，動滑輪質量越小，滑輪組的機械效率越高；
（4）①滑輪組繩子末端拉力做的功稱為總功，用W_總=Fs計算；
②滑輪組克服被提升物體重力做的功稱為有用功，用W_有=Gh計算；
③機械效率等于有用功和總功的比值，即η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%．

解答 解：
（1）由圖示可知，滑輪組由一個定滑輪與一個動滑輪組成，承重繩子的有效股數(shù)最多為3，滑輪組最省力的繞法如圖所示：

（2）為了準確測出滑輪組的機械效率，應使彈簧秤沿豎直方向作勻速直線運動；
（3）若增加鉤碼，則額外功不變，有用功增大，有用功在總功中所占的比例增大，即機械效率增大；
（4）總功W_總=Fs=1.96N×0.3m=0.588J，
有用功W_有=Gh=4.9N×0.1m=0.49J，
滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.49J}{0.588J}$×100%≈83.3%；
實驗數(shù)據(jù)如下表所示：

鉤碼重	彈簧秤 讀數(shù)	鉤  碼 移動距離	彈簧秤 移動距離	總 功	有用功	機 械 效 率
4.9N	1.96N	0.1m	0.3m	0.588J	0.49J	83.3%

故答案為：（1）見上圖；（2）勻速直線；（3）增大；（4）0.588J；0.49J；83.3%．

點評 此題是“測滑輪組機械效率”實驗，考查了滑輪組的繞法、有用功、總功、機械效率的計算，同時考查了被提升物體的重力對滑輪組機械效率的影響．