Question

如圖所示是小華同學“研究動滑輪特點”的實驗裝置．他提起鉤碼時注意保持測力計豎直勻速移動，測得數據如下：

實驗序號	鉤碼重G/N	鉤碼升高高度h/m	測力計示數F/N	①
甲	1	0.2	1	0.2
乙	1	0.2	0.55	②

（1）把表格中的內容補充完整．
（2）圖乙中，在提升重物的過程中，小華發現拉力大小并不等于鉤碼重力的一半，你認為原因可能是      ．
（3）如果保持動滑輪不動，則拉力的大小    0.55 N（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（4）小華用動滑輪再次勻速提高同樣多的鉤碼，但鉤碼上升的高度比原來高，則該動滑輪的機械效率將      （選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

(1)測力計移動的距離s/m ，0.4   . (2)動滑輪自身受到重力. (3)小于 . (4)不變

試題分析：根據研究動滑輪特點的實驗要求，分析需要測量的物理量．用動滑輪提升物體能省一半的力，是在理想狀態下考慮的，動滑輪的動力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動滑輪能省一半力，但費距離．如果保持動滑輪不動，即處于平衡狀態，根據動滑輪的受力平衡分析．對于動滑輪裝置一定的機械，提升相同的重物時，機械效率與提升的高度無關，保持不變．：（1）根據研究動滑輪特點的實驗要求，需要測量和記錄的物理量有：鉤碼重G/N，鉤碼升高高度h/m，測力計示數F/N，測力計移動的距離s/m．
因為利用動滑輪勻速提升物體時，動滑輪是由兩股繩子承擔，s=2h，所以s=2×0.2m=0.4m．
（2）實際在實驗時，動滑輪自身的重量、動滑輪與繩子之間存在摩檫阻力等，都會影響實驗的結果，
所以拉力大小并不等于鉤碼重力的一半的原因是：動滑輪自身受到重力．
（3）利用動滑輪勻速提升物體時，拉力需要克服動滑輪自重、動滑輪與繩子之間存在摩檫阻力等因素，測量拉力為0.55N，而當保持動滑輪不動，即處于靜止平衡狀態，拉力不需要克服動滑輪與繩子之間的摩檫力，所以拉力會小于0.55N．
（4）對于裝置一定的動滑輪提升相同的重物時，因為s=2h，所以機械效率，所以機械效率與提升的高度無關，保持不變．
點評：解決本題的關鍵是進行動滑輪的拉力計算、拉力移動的距離與物體升高高度之間的關系和機械效率的變化，解決時應分清力與距離的對應關系，并正確理想狀態下滑輪的省力情況和實際是不一樣的．