Question

14．如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，若物体重6N．
（1）实验时沿竖直方向匀速拉绳子自由端最省力．
（2）若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图中所示，则滑轮组的机械效率是83.3%．
（3）若仅增加物体的重量，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，沿竖直方向拉动绳子最省力；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；
（2）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=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$求出滑轮组的机械效率；
（3）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；
（2）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．
滑轮组的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{6N}{3×2.4N}$×100%≈83.3%；
（3）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）竖直；（2）83.3；（3）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．