Question

如圖所示是小海同學(xué)“研究定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置他按圖示提起鉤碼時(shí)注意保持彈簧測(cè)力計(jì)勻速移動(dòng)，分別測(cè)得數(shù)據(jù)如表所示．請(qǐng)你分析：

	鉤碼重G/N	鉤碼升高高度h/m	測(cè)力計(jì)示數(shù)/F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m
（a）	1	0.2	1	0.2
（b）	1	0.2	1.1	0.2
（c）	1	0.2	0.6	0.4

（1）比較彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小，可知：使用動(dòng)滑輪的好處是

能省力

．
（2）比較彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向，可知：使用定滑輪的好處是

可以改變力的方向

．
（3）把鉤碼升高相同的高度，比較（b）和（c）實(shí)驗(yàn)彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，可知：使用動(dòng)滑輪

費(fèi)距離

．
（4）根據(jù)（c）實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可計(jì)算出動(dòng)滑輪的自重為

0.2

N（不計(jì)摩擦和繩重）
（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，定滑輪和動(dòng)滑輪的機(jī)械效率的大小關(guān)系是：η_定

大于

η_動(dòng)，（填“大于”或“小于”或“等于”），請(qǐng)你說說想提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率的兩種辦法：（a）

減小動(dòng)滑輪重

，（b）

增大物重

．

Answer 1

分析：（1）比較彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小，可得出拉力小于物重，即使用動(dòng)滑輪時(shí)省力；
（2）比較彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向，可得出拉力與物重相等，但改變了用力的方向，給做功帶來了方便；
（3）（b）中測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離小于（c）中的距離，即使用動(dòng)滑輪費(fèi)距離；
（4）首先根據(jù)s=nh求出繩子股數(shù)，不計(jì)摩擦和繩重時(shí)，根據(jù)公式F=

1

n

（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪重；
（5）分別求出動(dòng)滑輪和定滑輪的機(jī)械效率，進(jìn)行比較即可；根據(jù)公式η=

W有用

W總

進(jìn)行分析即可得出答案．

解答：解：（1）在（c）中，拉力F=0.6N＜G=1N，故使用動(dòng)滑輪時(shí)省力；
（2）在（a）中，拉力F=1N=G=1N，但是向下用力，故使定滑輪可以改變用力的方向；
（3）（b）中拉力移動(dòng)的距離為0.2m，（c）中拉力移動(dòng)的距離為0.4m，故使用動(dòng)滑輪費(fèi)距離；
（4）根據(jù)s=nh可得，繩子股數(shù)n=

s

h

=

0.4m

0.2m

=2，
∵F=

1

2

（G+G_動(dòng)）
∴動(dòng)滑輪重為G_動(dòng)=2F-G=2×0.6N-1N=0.2N；
（5）根據(jù)（a）中數(shù)據(jù)，定滑輪的機(jī)械效率為η_定=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

1N×0.2m

1N×0.2m

×100%=100%，
根據(jù)（c）中數(shù)據(jù)，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為η_動(dòng)=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

1N×0.2m

0.6N×0.4m

×100%≈83.3%，
由此可知，定滑輪和動(dòng)滑輪的機(jī)械效率的大小關(guān)系是：η_定＞η_動(dòng)，
根據(jù)公式η=

W有用

W總

=

W有用

W有用+W額

可知，要想提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，可以減小是用動(dòng)滑輪過程中的額外功或增大有用功，所以可以減小動(dòng)滑輪重或增大物重．
故本題答案為：（1）能省力；（2）可以改變力的方向； （3）費(fèi)距離；（4）0.2；（5）大于；減小動(dòng)滑輪重；增大物重．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生從表格中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，認(rèn)識(shí)到使用定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，每種機(jī)械都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，同時(shí)注意公式F=

1

n

（G+G_動(dòng)）的靈活運(yùn)用．