Question

测滑轮组的机械效率，先用调节好的天平测动滑轮的质量，当右盘中砝码及游码位置如图1所示时，天平重新平衡．然后照图2那样安装好滑轮组，记下钩码及弹簧秤的位置．拉动弹簧秤使重为G的钩码升高，读出弹簧秤的示数F，用刻度尺分别测出钩码提升的高度h和弹簧秤移动的距离s，记录数据．

（1）动滑轮的质量m=        g．Fs表示     功．

（2）使钩码升高的过程中应向上       拉动弹簧秤；不考虑绳子的伸长，s=     h．

（3）用式子η=计算机械效率的条件是             ，它比用η=计算出的结果          （填：“偏大”、“相同”或“偏小”）．

（4）保持此装置不变，将提升的钩码增加为2G，滑轮组的机械效率将        ．（填：“增大”、“不变”或“减小”）

Answer

（1）19.8；总；

（2）匀速；3；

（3）不计绳重及摩擦；偏大；

（4）增大．

【解析】【解析】
（1）①标尺的分度值是0.2g，游码左侧对应的刻度是4.8g，因此动滑轮的质量m=10g+5g+4.8g=19.8g；

②F指的是绳子自由端的拉力，s是弹簧秤移动的距离，因此Fs是弹簧测力计拉力做的功，属于总功．

（2）①只有让钩码匀速上升，此时滑轮对钩码的拉力的大小才会等于钩码的重力，测力计的示数才等于拉力的大小；

②由图知，n=3，则s=3h．

（3）η=，总功等于提升动滑轮和重物做的功，条件：不考虑绳重和摩擦；

η=，同时考虑到动滑轮重、绳重、摩擦；

两个公式中，提起物体时有用功相同，根据η=计算时总功偏小，机械效率偏大．

（4）同一滑轮组提起钩码的重增加，额外功几乎不变，有用功在总功的比值增大，所以同一滑轮组提起的物体越重，机械效率越高．

故答案为：（1）19.8；总；

（2）匀速；3；

（3）不计绳重及摩擦；偏大；

（4）增大．

【点评】滑轮组的机械效率跟提起物体的重力、绳重、摩擦、动滑轮重有关，跟物体升高的距离、提起的速度没有关系，计算时要注意条件；滑轮组一定时，增大提升物体的重，有用功在总功中比值增大，机械效率升高．