Question

9．在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率“的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)	鉤碼重/N	鉤碼上升的高度/cm	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N	彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離/cm
1	2	10	0.8	40
2	5	15	1.5	20

（1）實(shí)驗(yàn)的原理是：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$．
（2）此實(shí)驗(yàn)所用滑輪的個(gè)數(shù)至少是3個(gè)，其中動(dòng)滑輪有2個(gè)．
（3）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向上勻速拉彈簧測(cè)力計(jì)．
（4）第一次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為62.5%，第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效大于（選填““、“小于“或“等于“）第一次的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）測(cè)量原理即機(jī)械效率的概念：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$；
（2）比較鉤碼上升高度與彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離的關(guān)系，可得出承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，再進(jìn)一步明確滑輪的總個(gè)數(shù)以及動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)；
（3）為了準(zhǔn)確測(cè)量拉力，測(cè)力計(jì)要做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；
（4）根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$即可求出第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率；
使用滑輪組時(shí)，做的額外功不變，增加物重，增加了有用功，因此機(jī)械效率會(huì)變大．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)原理是：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$；
（2）分析數(shù)據(jù)可知，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離是鉤碼上升高度的4倍，故應(yīng)有4段繩子吊著動(dòng)滑輪，因此，動(dòng)滑輪至少要有2個(gè)，定滑輪至少要有1個(gè)，共需要3個(gè)滑輪來(lái)組成滑輪組；
（3）為了準(zhǔn)確測(cè)量拉力的大小，需使測(cè)力計(jì)豎直勻速運(yùn)動(dòng)；
（4）第一次的機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{2N×0.1m}{0.8N×0.4m}$×100%=62.5%；
使用同一滑輪組，額外功不變，增加物重，增加了有用功，則有用功占總功的比例變大，故滑輪組的機(jī)械效率變大，因此第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率大于第一次的機(jī)械效率．
故答案為：（1）η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$；（2）3；2；（3）豎直向上勻速；（3）62.5%；大于．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算，要掌握效率的計(jì)算公式，根據(jù)已知條件代入數(shù)據(jù)便可得出，難度不大．