Question

10．如圖所示，在“測滑輪組機械效率”實驗中，若物體重6N．
（1）實驗時沿豎直向上方向勻速拉繩子自由端最省力．若物體上升高度為10cm，此時彈簧測力計的示數(shù)如圖中所示，則滑輪組的機械效率是83.3%．
（2）若僅增加物體的重量，該滑輪組的機械效率將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）在使用動滑輪時，沿豎直方向拉動繩子最省力；
由二力平衡的條件可知，只有物體做勻速直線運功時，彈簧測力計的示數(shù)和繩子的拉力相等；
由圖讀出彈簧測力計的示數(shù)，注意測力計的分度值，判斷出滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，則s=nh，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%求出滑輪組的機械效率；
（2）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(zhì)量越小，滑輪組的機械效率越高．

解答 解：（1）實驗時，應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時測力計的示數(shù)才等于繩端拉力；
由圖知，測力計的分度值為0.2N，所以其示數(shù)為2.4N；滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以s=3h．
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{6N}{3×2.4N}$×100%≈83.3%；
（2）若僅增加物體的重量，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，機械效率增大．
故答案為：（1）豎直向上；83.3%；（2）增大．

點評 此題是“測滑輪組機械效率”實驗，考查了實驗要求及機械效率的計算，同時考查了被提升物體重力對滑輪組機械效率的影響．