Question

【題目】同學們用一個滑輪、鉤碼、彈簧測力計等器材分別做了以下實驗

Ⅰ探究定滑輪工作時的特點

①如圖甲，為了使彈簧測力計的示數盡可能接近繩子受到的實際拉力，實驗中提升的鉤碼質量應取_____（選填“大”或“小”）些．

②定滑輪工作時的特點是_____．

Ⅱ探究動滑輪工作時的特點

①測出_____的重力，然后組裝好如圖乙所示的裝置；

②_____拉動彈簧測力計，使鉤碼_____上升．

Ⅲ測動滑輪的機械效率

①實驗中要分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置，是為了_____；

②小紅同學發現實驗過程中邊拉動邊讀數，彈簧測力計示數不穩定，應該靜止讀數，你認為她的想法是_____（選填“正確”或“不正確”）的，因為她沒有考慮到_____對滑輪組機械效率的影響．如果這樣做，測得的機械效率將_____（選填“變大”、“變小”或“不變”）

③小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數量，正確操作，實驗數據如下．

實驗 序號	鉤碼重 G/N	鉤碼上升 高度h/cm	拉力 F/N	繩端移動的 距離s/cm
①	1.0	20.0	0.7	40.0
②	2.0	20.0	1.2	40.0
③	3.0	20.0	1.7	40.0

a第①次實驗測得動滑輪的機械效率為_____，第②次實驗的有用功是_____J．

b第③次實驗時，鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力的功率為_____W，

c由表中實驗數據分析可知，同一動滑輪，所提升物重增大，機械效率將_____（增大/減小/不變）．

Answer 1

【答案】 大 不省力但可以改變力的方向 滑輪與鉤碼 豎直勻速 勻速 測量鉤碼和彈簧測力計移動的距離 不正確 摩擦力 變大 71.4% 0.4 0.17 增大

【解析】Ⅰ：①鉤碼越重時，摩擦力和繩子重力在總重中占的比例越小，彈簧測力計的示數越接近繩子受到的實際拉力，故應該取質量較大的鉤碼；

②定滑輪的特點是不省力但可以改變力的方向；

Ⅱ：①在使用動滑輪時，不僅要提升物體，而且要提升動滑輪，所以，在探究動滑輪工作時的特點時，先測出滑輪與鉤碼總重；

②只有讓鉤碼勻速上升時，此時滑輪對鉤碼的拉力的大小才會等于鉤碼的重力，測力計的示數才等于拉力的大小，所以，應豎直勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼勻速上升．

Ⅲ：①為了測量鉤碼和彈簧測力計移動的距離，從而計算有用功和總功，應分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置．

②在彈簧測力計靜止時讀出了數據，由于不會克服繩與輪之間的摩擦，所以測得的拉力偏小，她的想法是不正確的，因為她沒有考慮到摩擦對滑輪組機械效率的影響，如果這樣做，摩擦力小，額外功少，總功較小，則測得的機械效率變大；

③a、由表中實驗數據可知，第①次實驗測得動滑輪的機械效率：

.

第②次實驗的有用功： ；

b、拉力端移動的速度，

第③次實驗時拉力的功率： ；

c、根據表格數據，由機械效率公式可得，后面兩次動滑輪的機械效率分別為：

η2=83.3 %，η3≈88.2 %；

根據三次的機械效率及物重的變化可得：同一動滑輪，所提升物重增大，機械效率將增大．