Question

3．如图所示，在“测滑轮组机械效率”的实验中，若物体重6N．
（1）实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计．若物体上升高度为10cm，绳子自由端上升30cm，此时弹簧测力计的示数如图所示是2.4N，则滑轮组的机械效率是83.3%．
（2）若仅增加物体的重力（不计摩擦），该滑轮组的机械效率将增大．（选填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）在使用动滑轮时，沿竖直方向匀速拉动绳子，由二力平衡的条件可知，只有物体做匀速直线运功时，弹簧测力计的示数和绳子的拉力相等；
由图读出弹簧测力计的示数，注意测力计的分度值；
判断出滑轮组承担物重的绳子段数，则s=nh，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%求出滑轮组的机械效率；
（2）根据影响滑轮组机械效率的因素，被提升的物体越重，动滑轮质量越小，滑轮组的机械效率越高．

解答 解：（1）实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时测力计的示数才等于绳端拉力；
由图知，测力计的分度值为0.2N，所以其示数为2.4N；
滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h．
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{6N}{3×2.4N}$×100%≈83.3%；
（2）若仅增加物体的重量，则额外功不变，有用功增大，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率增大．
故答案为：（1）匀速；2.4；83.3%；（2）增大．

点评 此题是“测滑轮组机械效率”实验，考查了实验要求及机械效率的计算，同时考查了被提升物体重力对滑轮组机械效率的影响．