实验台上有组装好的实验装置，如下图所示，其中弹簧测力计的量程为0～5N。另外还有质量均为100g的钩码六个（图中未画出）。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：用动滑轮提

Question

实验台上有组装好的实验装置，如下图所示，其中弹簧测力计的量程为0～5N。另外还有质量均为100g的钩码六个（图中未画出）。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：用动滑轮提升重物时，如果动滑轮的机械效率不变，则有用功跟总功成正比。请写出主要实验步骤。____

Answer 1

【分析】有用功为克服钩码重力所做的功，即，总功为绳子的拉力所作的功，即，要保持动滑轮的机械效率不变，就要保持所提钩码的质量不变，所以要想证明有用功跟总功成正比，可以测量出挂相同质量的钩码提升到不同的高度的拉力F的值（同时测量钩码上升的高度和绳子自由端移动的距离），分别求出对应的有用功和总功进行比较。为了多测几组数据，需要换用不同质量的钩码多做几次实验。

1、（1）在动滑轮挂钩上挂2个钩码，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端。2个钩码的总质量用m表示，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。将m的数值记录在表格中，用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h，并把测量数据记录在表格中。
（2）保持动滑轮所挂钩码个数不变，依次改变绳子自由端移动的距离s，仿照步骤（1）再做5次实验，将各次的m数据记录在表格中，分别测量各次的F、s、h，再把各次的测量数据记录在表格中。
（3）利用，计算出各次的总功，用，计算出各次的有用功，并将各次的总功、有用功记录在表格中。

【点评】本题属于开放型试题，考查学生根据所给条件设计实验的能力，要求有一定的逻辑思维能力，解本题的前提是知道如何保持动滑轮的机械效率不变，即提升相同质量的重物。注意：写实验步骤时要将需要记录的数据明确指出来。