Question

17．圖甲是某小組的同學(xué)測量動滑輪的機械效率的示意圖．用彈簧測力計豎直向上拉動繩子自由端，將重為2.5N的物體從A位置勻速提升到B位置，同時彈簧測力計從圖中的A'位置上升到B'位置，在這個過程中，彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示．請你根據(jù)他們做的實驗完成下列問題：
（1）該動滑輪的機械效率η是62.5%；
（2）若想提高動滑輪的機械效率，請你寫出一條可行的方法：增大提升的物重．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）在額外功一定時，增加物重可提高機械效率．減輕動滑輪的重也可以提高機械效率．

解答 解：（1）由圖乙可知，拉力大小F=2N，
測力計從圖中的A'位置上升到B'位置，則繩端通過的距離為：s=45cm-25cm=20cm=0.2m，
物體從A位置勻速提升到B位置，則物體上升的高度為：h=10cm=0.1m；
則有用功為：W_有=Gh=2.5N×0.1m=0.25J．
總功為：W_總=Fs=2N×0.2m=0.4J．
動滑輪的效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{0.25J}{0.4J}$×100%=62.5%．
（2）提高動滑輪機械效率的方法有：增大提升的物重或減輕動滑輪的重等．
故答案為：（1）62.5；（2）增大提升的物重．

點評 學(xué)生進行實驗時，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是指承擔物體和動滑輪繩子的段數(shù)）．