Question

1．用如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率与被提升物体重G物的关系：
（1）实验时，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计．
（2）改变被提升物体重力，用同一滑轮组进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙的图象．分析可知，被提升物体重力越大时，滑轮组的机械效率越大．
（3）分析图象可知，A点对应的机械效率是80%．（忽略绳重和摩擦）
（4）若把甲图的滑轮组改装成丙图，其他情况不变，当提升物体时甲丙两图的机械效率的关系是：
η_甲=η_丙．

Answer 1

分析 （1）为了正确测量拉力，应沿竖直方向匀速拉动测力计；
（2）根据图象分析，得出机械效率与被提升物体重力的关系；
（3）根据左端点计算出动滑轮的重力；
由A点计算出滑轮组的机械效率；
（4）分析有用功和总功的关系，得出机械效率的关系．

解答 解：（1）为了正确测量出拉力大小，实验时，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计；
（2）由图乙知，被提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高；
（3）η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$
由图象知，当G=100N时，η=50%，则：
50%=$\frac{100N}{100N+{G}_{动}}$，
解得G_动=100N；
当物重为400N时，η′=$\frac{G′}{G′+{G}_{动}}$×100%=$\frac{400N}{400N+100N}$×100%=80%；
（4）把甲图的滑轮组改装成丙图，其他情况不变，则所做有用功和额外功均不变，可知此时机械效率不变，η_甲=η_丙．
故答案为：（1）匀速；（2）大；（3）80%；（4）=．

点评 本题主要考查了对机械效率概念的理解及其计算，（3）是该题的难点，解决的关键是根据图象信息计算出动滑轮的重力．