Question

【題目】（1）在“探究定滑輪使用特點”實驗中，小明和小華按如圖甲所示方式組裝定滑輪．在繩的左端掛上鉤碼，右端豎直向下拉彈簧測力計，使鉤碼保持平衡狀態．讀取彈簧測力計的示數，比較這個示數與_____關系；改變鉤碼個數，重復上述步驟，這樣做的目的是為了探究_____．

（2）接著，小明和小華又進行了“測滑輪組機械效率”的實驗，一起組裝好如圖乙所示的實驗裝置，他們分別記下了鉤碼和彈簧測力計的位置．

①小明應該沿豎直方向_____拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，并由彈簧測力計讀出拉力為2N，同時小華用刻度尺測出鉤碼提升的高度為0.1m，以上測量準確無誤，其他被測物理量和計算的數據如下表：

②小明和小華測得滑輪組的機械效率為100%，他們意識到出現了錯誤，請你幫助找出錯誤_____．

③該滑輪組的機械效率實際為_____．（保留一位小數）

④在用滑輪組提升鉤碼過程中，額外功來自_____和_____．

⑤若鉤碼重增加到6N，該滑輪組的機械效率將_____（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】鉤碼重 使用定滑輪不省力 勻速 繩子自由端移動的距離應該是0.3m，不等于0.2m 66.7% 摩擦 動滑輪重 變大

【解析】

（1）根據題意知道，應使鉤碼保持平衡狀態，然后讀取彈簧測力計的示數，再比較這個示數與鉤碼的重力的關系；通過改變鉤碼個數，再重復上述步驟，這樣做的目的是為了探究使用定滑輪不省力，但能改變用力的方向；

（2）①根據二力平衡知，只有豎直向上勻速直線拉動彈簧測力計時，拉力才等于彈簧測力計的示數，所以應該沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計；

②由圖乙知道承擔物重的是3段繩子，即n=3，故繩子自由端移動的距離應該是0.3m，不等于0.2m，所以是彈簧測力計提升的高度出現了錯誤；

③根據題意W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J，W總=Fns=2N×0.3m=0.6J，滑輪組的機械效率：η=W有用/W總=0.4J/0.6J=66.7%；

④在用滑輪組提升鉤碼過程中，額外功來自摩擦和動滑輪重；

⑤若被提升的物重變大，由于同一滑輪組，額外功不變，有用功變大，所以有用功在總功中所占的比值變大，機械效率變大。