Question

3．如圖所示，在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，若物重6N．
（1）開(kāi)始時(shí)，拉物體加速上升，以動(dòng)滑輪為參照物，物體是靜止的，若物體在3s內(nèi)上升了0.6m，則物體的平均速度為0.2m/s．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)沿豎直方向拉繩子自由端最省力，且應(yīng)勻速拉動(dòng)．若此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.5N，則機(jī)械效率是80%．
（3）若僅增加物重，該滑輪組的機(jī)械效率將增大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)所提的物體與動(dòng)滑輪之間的位置是否變化判斷運(yùn)動(dòng)情況；
已知時(shí)間和上升的高度可求上升的速度；
（2）在使用滑輪組時(shí)，沿豎直方向拉動(dòng)繩子最省力；由二力平衡的條件可知，只有物體做勻速直線運(yùn)功時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和繩子的拉力相等；
由滑輪組結(jié)構(gòu)看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，s=3h，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$求出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）根據(jù)影響滑輪組機(jī)械效率的因素，被提升的物體越重，動(dòng)滑輪質(zhì)量越小，滑輪組的機(jī)械效率越高．

解答 解：
（1）若以動(dòng)滑輪為參照物，由于所提的物體與動(dòng)滑輪一起運(yùn)動(dòng)，它們之間沒(méi)有發(fā)生位置的變化，即處于靜止；
物體上升的速度v=$\frac{h}{t}$=$\frac{0.6m}{3s}$=0.2m/s；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于繩端拉力；
由滑輪組結(jié)構(gòu)看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，s=3h；
滑輪組的機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{6N}{3×2.5N}$×100%=80%；
（3）若僅增加物體的重量，則額外功不變，有用功增大，有用功在總功中所占的比例增大，機(jī)械效率增大．
故答案為：（1）靜止；0.2；（2）豎直；80%；（3）增大．

點(diǎn)評(píng) 此題是“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)要求及機(jī)械效率的計(jì)算，同時(shí)考查了被提升物體重力對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響．