Question

【題目】某同學用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，相關數據記錄在下表中。

（1）實驗中，使用滑輪組提升重物時，應豎直向上_______拉動彈簧測力計。

（2）第二次實驗中，2s內鉤碼上升的高度為0．1 m，則它運動的速度為_____m/s。

（3）第三次實驗中，繩端移動的距離為______m，滑輪組的機械效率為______。

（4）分析比較第一、二兩次實驗數據，有用功W1有 _______W2有，滑輪組的機械效率η1______η2 （兩空均選填“＞”“＝”或“＜”）。由此可知，可采用_________的方法來提高滑輪組的機械效率。

Answer 1

【答案】（1）勻速；（2）0．05；（3）0．45；80%；（4）＜；＜；增加物重

【解析】試題分析：（1）實驗中應該勻速豎直向上拉動彈簧測力計，以保證彈簧測力計示數穩定；

（2）第二次實驗中，鉤碼運動的速度為：v=h/t=0．1m/2s=0．05m/s；

（3）由圖可知，滑輪組承重的繩子有效股數n=3，第3次測量中，繩端移動的距離s=nh=3×0．15m=0．45m；

滑輪組的機械效率：η3=W有/W總=Gh/Fs=6N×0．15m/2．5N×0．45m×100%=80%；

（4）根據第1次和第2次數據可知，有用功分別為：W有1=G1h1=4N×0．1m=0．4J；W有2=G2h2=6N×0．1m=0．6J；所以，W有1＜W有2；

總功分別為：W總1=F1s1=1．8N×0．3m=0．54J；W總2=F2s2=2．5N×0．3m=0．75J；

機械效率分別為：η1=W有1/W總1=0．4J/0．54J×100%≈74%；

η2 =W有2/W總2=0．6J/0．75J×100%=80%；

兩次所用滑輪組相同，但第二次物重大于第1次物重，機械效率也大于第一次的機械效率，所以可得：使用同一滑輪組，增加物重可以提高滑輪組的機械效率。