Question

實驗室中“測量滑輪組的機械效率”的實驗裝置如圖所示，每個滑輪組下面掛4個鉤碼，每個鉤碼重0.5N，每個滑輪所受的重力相等且小于0.2N．
（1）為了準確測出滑輪組的機械效率，應(yīng)使彈簧測力計向上做________運動．
（2）若實驗中如圖甲的彈簧測力計的示數(shù)為0.8N，鉤碼上升的高度為0.2m，則該滑輪組做的有用功為________J，滑輪組的機械效率為________．
（3）若測出圖乙中滑輪組的機械效率，則圖甲中滑輪組的機械效率將________圖乙中滑輪組的機械效率（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

解：
（1）只有讓鉤碼勻速上升，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(shù)才等于拉力的大��；
（2）由圖甲可知，繩子的有效股數(shù)為3，
有用功：
W_有=Gh=4×0.5N×0.2m=0.4J，
繩端移動的距離：
s=nh=3×0.2m=0.6m，
拉力做的總功：
W_總=Fs=0.8N×0.6m=0.48J，
滑輪組的機械效率：
η=×100%=×100%≈83.3%；
（3）滑輪組（甲）和（乙）提升相同的重物、升高相同的高度時，兩者做的有用功相等，
因甲組的動滑輪的個數(shù)比乙組的少，
所做的額外功就少，
由機械效率的公式η=×100%=×100%=×100%可知，η_甲＞η_乙．
故答案為：
（1）向上勻速直線；
（2）0.4；83.3%；
（3）大于．
分析：（1）利用二力平衡的條件可知，只有讓鉤碼勻速上升，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(shù)才等于拉力的大��；
（2）由圖甲可知，繩子的有效股數(shù)為3，根據(jù)W=Gh求出有用功，利用s=nh求出繩端移動的距離，再根據(jù)η=×100%求出滑輪組的機械效率；
（3）滑輪組（甲）和（乙）提升的是相同的重物、升高相同的高度，故克服鉤碼的重力所做的功相同，即有用功相同；然后比較兩滑輪組時所做的額外功的大小即可，額外功越多，機械效率越�。�
點評：本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用和滑輪組機械效率的計算以及影響滑輪組機械效率的因素，關(guān)鍵是分清有用功和額外功、總功的關(guān)系．