Question

在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中：
（1）實(shí)驗(yàn)桌上有彈簧測(cè)力計(jì)、天平、重物、刻度尺、細(xì)線、缺少的是______，多余的是______．
（2）為了能準(zhǔn)確讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，應(yīng)使重物______上升．
（3）根據(jù)下表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答問(wèn)題：

物重G/N	繩自由端拉力F/N	重物上升高度h/m	繩自由端移動(dòng)距離s/m
10	4	0.1	0.3

a．在圖中畫(huà)出滑輪組的繞線圖；
b．動(dòng)力做的總功是______J，有用功是______J，額外功是______J，機(jī)械效率為_(kāi)_____．

Answer 1

【答案】分析：（1）在測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，需要測(cè)量物體的重力、物體上升的高度、拉力、繩端移動(dòng)的距離，根據(jù)機(jī)械效率的概念計(jì)算．
（2）根據(jù)二力平衡的條件可知，只有勻速拉動(dòng)滑輪時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才和拉力的大小相等．
（3）a、根據(jù)物體上升的高度與繩子自由端移動(dòng)的距離來(lái)判斷繩子的段數(shù)，根據(jù)動(dòng)奇定偶組裝滑輪組．
b、根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，根據(jù)總功等于有用功和額外功之和求出額外功，根據(jù)機(jī)械效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率．
解答：解：（1）在測(cè)量機(jī)械效率時(shí)，必須有研究的對(duì)象滑輪；用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出重物的重力，不需要用天平測(cè)出其質(zhì)量．
（2）在測(cè)量過(guò)程中，為了準(zhǔn)確測(cè)量拉力需要使測(cè)力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（3）a、由表格中數(shù)據(jù)，可以看出，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離是鉤碼上升高度的3倍，所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以由動(dòng)滑輪繞起．如圖：

b、有用功是克服物體的重力做的功，所以W_有用=Gh=10N×0.1m=1J；
總功是拉力F做的功，所以W_總=Fs=4N×0.3m=1.2J；
額外功W_額=W_總-W_有用=1.2J-1J=0.2J；
滑輪組的機(jī)械效率為η=×100%=×100%≈83.3%．
故答案為：（1）滑輪；天平；（2）勻速；（3）a、如上圖所示； b、1.2，1，0.2，83.3%．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了二力平衡的條件的應(yīng)用、繩端移動(dòng)距離s與物體上升高度h之間的關(guān)系、機(jī)械效率的求法及滑輪組的連接，關(guān)鍵是掌握測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的原理．