Question

【題目】同學(xué)們用一個(gè)滑輪、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)等器材分別做了以下實(shí)驗(yàn)

Ⅰ探究定滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)

①如圖甲，為了使彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)盡可能接近繩子受到的實(shí)際拉力，實(shí)驗(yàn)中提升的鉤碼質(zhì)量應(yīng)取_____（選填“大”或“小”）些．

②定滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)是_____．

Ⅱ探究動(dòng)滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)

①測(cè)出_____的重力，然后組裝好如圖乙所示的裝置；

②_____拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼_____上升．

Ⅲ測(cè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率

①實(shí)驗(yàn)中要分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置，是為了_____；

②小紅同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)，你認(rèn)為她的想法是_____（選填“正確”或“不正確”）的，因?yàn)樗龥]有考慮到_____對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響．如果這樣做，測(cè)得的機(jī)械效率將_____（選填“變大”、“變小”或“不變”）

③小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，正確操作，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下．

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	鉤碼重 G/N	鉤碼上升 高度h/cm	拉力 F/N	繩端移動(dòng)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(shí)驗(yàn)測(cè)得動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為_____，第②次實(shí)驗(yàn)的有用功是_____J．

b第③次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力的功率為_____W，

c由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，同一動(dòng)滑輪，所提升物重增大，機(jī)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(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)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(shí)，摩擦力和繩子重力在總重中占的比例越小，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越接近繩子受到的實(shí)際拉力，故應(yīng)該取質(zhì)量較大的鉤碼；

②定滑輪的特點(diǎn)是不省力但可以改變力的方向；

Ⅱ：①在使用動(dòng)滑輪時(shí)，不僅要提升物體，而且要提升動(dòng)滑輪，所以，在探究動(dòng)滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)時(shí)，先測(cè)出滑輪與鉤碼總重；

②只有讓鉤碼勻速上升時(shí)，此時(shí)滑輪對(duì)鉤碼的拉力的大小才會(huì)等于鉤碼的重力，測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于拉力的大小，所以，應(yīng)豎直勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼勻速上升．

Ⅲ：①為了測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，從而計(jì)算有用功和總功，應(yīng)分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置．

②在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀出了數(shù)據(jù)，由于不會(huì)克服繩與輪之間的摩擦，所以測(cè)得的拉力偏小，她的想法是不正確的，因?yàn)樗龥]有考慮到摩擦對(duì)滑輪組機(jī)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(cè)得的機(jī)械效率變大；

③a、由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第①次實(shí)驗(yàn)測(cè)得動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：

.

第②次實(shí)驗(yàn)的有用功： ；

b、拉力端移動(dòng)的速度，

第③次實(shí)驗(yàn)時(shí)拉力的功率： ；

c、根據(jù)表格數(shù)據(jù)，由機(jī)械效率公式可得，后面兩次動(dòng)滑輪的機(jī)械效率分別為：

η2=83.3 %，η3≈88.2 %；

根據(jù)三次的機(jī)械效率及物重的變化可得：同一動(dòng)滑輪，所提升物重增大，機(jī)械效率將增大．