Question

20．在“测定滑轮组的机械效率”实验中：
（1）在拉动弹簧测力计时，应注意使弹簧测力计做匀速直线运动．
（2）图中用（a）套滑轮组用F=15N拉力将G=30N的重物提升40cm，则拉力所做的有用功为12J，此时机械效率为66.7%．
（3）若提同一个重物，改用（b）套滑轮组，则机械效率将变小（填“变大”“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）为了准确测量拉力，需竖直向上匀速拉动测力计；
（2）知道物体重和物体升高的高度，利用W=Gh求有用功；
根据物体上升高度与承担物重的绳子段数，计算测力计上升高度；
利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$求此时滑轮组的机械效率；
（3）分析两滑轮组的不同，然后应用效率公式分析答题．

解答 解：
（1）为了准确测量拉力大小，应注意使弹簧测力计做匀速直线运动；
（2）当提升G=30N的重物时，有用功为：W_有=Gh=30N×0.4m=12J；
由图知，滑轮组由5段绳子承担物重，
此时滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{30N}{3×15N}$×100%=66.7%；
（3）若改用两个动滑轮两个定滑轮来提升原来的重物，由图b所示可知，由于增加了一个动滑轮，所做额外功增加，有用功占总功的比重减小，滑轮组机械效率减小．
故答案为：（1）匀速直线；（2）12J；66.7%；（3）变小．

点评 本题是测量滑轮组机械效率的实验，考查了实验中应注意的问题，机械效率的计算，影响机械效率的因素等，难度适中．