Question

2．在“測(cè)量動(dòng)滑輪機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，正確操作，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下．

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	鉤碼重 G/N	鉤碼上升 高度h/cm	拉力 F/N	繩端移動(dòng)的 距離s/cm
①	1.0	10.0	0.7	20.0
②	2.0	15.0	1.2	30.0
③	3.0	20.0	1.7	①

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，用手豎直勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在動(dòng)滑輪下的鉤碼緩緩上升．
（2）第①次實(shí)驗(yàn)測(cè)得動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為71.4%．
（3）第③次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼上升的速度為0.5m/s，則拉力的功率為1.7W，表格①處，應(yīng)該填寫40.0．
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，同一動(dòng)滑輪，所提升物重增大，機(jī)械效率將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，為了正確測(cè)出拉力的大小，應(yīng)拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)勻速上升．
（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用效率公式求出動(dòng)滑輪的效率．
（3）拉力的功率即總功的功率，根據(jù)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)得出拉力的速度，根據(jù)公式P=Fv計(jì)算拉力的功率；靜止時(shí)，消除了摩擦力的影響，測(cè)力計(jì)示數(shù)變�。�
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，機(jī)械效率的變化和物重變化的關(guān)系．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用手豎直勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在動(dòng)滑輪下的鉤碼緩緩上升．
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第①次實(shí)驗(yàn)測(cè)得動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η₁=$\frac{{G}_{1}{h}_{1}}{{F}_{1}{s}_{1}}$×100=$\frac{1N×0.2m}{0.7N×0.4m}$×100%≈71.4%；
（3）動(dòng)滑輪承重繩子股數(shù)n=2，s=2h=2×20.0cm=40.0cm；
拉力的速度v=nv_鉤碼=2×0.5m/s=1m/s，
第③次實(shí)驗(yàn)時(shí)拉力的功率：P=Fv=1.7N×1m/s=1.7W；
（4）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，同理如（2）得：動(dòng)滑輪效率：
η₂=83.3%；η₃≈88.2%
根據(jù)三次的機(jī)械效率及物重的變化可得同一動(dòng)滑輪，所提升物重增大，機(jī)械效率將增大．
故答案為：（1）豎直勻速；（2）71.4%；40.0；（3）0.17；（4）增大．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，首先要熟練掌握機(jī)械效率的公式，會(huì)利用公式進(jìn)行計(jì)算；同時(shí)考查了影響機(jī)械效率大小的因素及有關(guān)功率的計(jì)算，注意公式的推導(dǎo)．