Question

【题目】同学们用一个滑轮、钩码、弹簧测力计等器材分别做了以下实验

Ⅰ探究定滑轮工作时的特点

①如图甲，为了使弹簧测力计的示数尽可能接近绳子受到的实际拉力，实验中提升的钩码质量应取_____（选填“大”或“小”）些．

②定滑轮工作时的特点是_____．

Ⅱ探究动滑轮工作时的特点

①测出_____的重力，然后组装好如图乙所示的装置；

②_____拉动弹簧测力计，使钩码_____上升．

Ⅲ测动滑轮的机械效率

①实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了_____；

②小红同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为她的想法是_____（选填“正确”或“不正确”）的，因为她没有考虑到_____对滑轮组机械效率的影响．如果这样做，测得的机械效率将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）

③小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下．

实验 序号	钩码重 G/N	钩码上升 高度h/cm	拉力 F/N	绳端移动的 距离s/cm
①	1.0	20.0	0.7	40.0
②	2.0	20.0	1.2	40.0
③	3.0	20.0	1.7	40.0

a第①次实验测得动滑轮的机械效率为_____，第②次实验的有用功是_____J．

b第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为_____W，

c由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将_____（增大/减小/不变）．

Answer 1

【答案】 大 不省力但可以改变力的方向 滑轮与钩码 竖直匀速 匀速 测量钩码和弹簧测力计移动的距离 不正确 摩擦力 变大 71.4% 0.4 0.17 增大

【解析】Ⅰ：①钩码越重时，摩擦力和绳子重力在总重中占的比例越小，弹簧测力计的示数越接近绳子受到的实际拉力，故应该取质量较大的钩码；

②定滑轮的特点是不省力但可以改变力的方向；

Ⅱ：①在使用动滑轮时，不仅要提升物体，而且要提升动滑轮，所以，在探究动滑轮工作时的特点时，先测出滑轮与钩码总重；

②只有让钩码匀速上升时，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，所以，应竖直匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升．

Ⅲ：①为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功，应分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置．

②在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服绳与轮之间的摩擦，所以测得的拉力偏小，她的想法是不正确的，因为她没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响，如果这样做，摩擦力小，额外功少，总功较小，则测得的机械效率变大；

③a、由表中实验数据可知，第①次实验测得动滑轮的机械效率：

.

第②次实验的有用功： ；

b、拉力端移动的速度，

第③次实验时拉力的功率： ；

c、根据表格数据，由机械效率公式可得，后面两次动滑轮的机械效率分别为：

η2=83.3 %，η3≈88.2 %；

根据三次的机械效率及物重的变化可得：同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大．