Question

（2012?豐臺區(qū)二模）如圖甲是小明測滑輪組的機械效率的示意圖．她用彈簧測力計拉動繩子的自由端，將質(zhì)量為300g的鉤碼從A位置勻速提升到A′位置，同時彈簧測力計從圖中的B位置上升到B′位置，在這個過程中，彈簧測力計對繩的拉力為F，其示數(shù)如圖乙所示．請你根據(jù)小玲做的實驗完成下列問題．（g取10N/kg）
（1）在測量過程中，必須

豎直向上勻速

 拉動繩端；
（2）該動滑輪的機械效率是

75

%．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)繩子未豎直向上拉動時，繩子自由端移動的距離就不是物體升高距離的2倍．當(dāng)繩子未勻速上升時，彈簧測力計的示數(shù)就不等于繩子的拉力．
（2）知道物體質(zhì)量求出物體重力，求出物體升高的距離，繩子自由端移動的距離．讀出彈簧測力計的示數(shù)．
知道物體的重力、物體升高的距離、拉力、繩子自由端移動的距離，求出有用功、總功，求出機械效率．

解答：解：（1）測量時，必須豎直向上勻速直線拉動繩子，才能保證拉力大小不變，繩子自由端移動距離是物體升高距離的2倍．
（2）拉力大小F=2N，
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N．
h=15cm-5cm=10cm=0.1m，
s=60cm-40cm=20cm=0.2m，
W_有=Gh=3N×0.1m=0.3J．
W_總=Fs=2N×0.2m=0.4J．
η=

W有

W總

=

0.3J

0.4J

=75%．
故答案為：豎直向上勻速；75．

點評：學(xué)生進(jìn)行實驗時，只知道要豎直向上勻速拉動繩子，但是不知道為什么這樣做，其目的是：保證拉力大小不變，繩子自由端移動距離是物體升高距離的n倍（n是指承擔(dān)物體和動滑輪繩子的段數(shù)）．