Question

在做“測(cè)滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們測(cè)得如圖所示（a）、（b）兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率不同，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如右表格所示．

次數(shù) 物理量	1	2	3
鉤碼重G/N	4	4	6
鉤碼上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F/N	1.8	1.4	2.4
繩端移動(dòng)距離s/m	0.3	0.5	0.3
機(jī)械效率η	74%		83.3%

（1）分析表中數(shù)據(jù)可得出實(shí)驗(yàn)3是用

（a）

圖做的實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)?jiān)诒碇锌瞻滋幪钌锨‘?dāng)?shù)臄?shù)據(jù)．
（2）比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)可得出：使用不同的滑輪組

提起物體的重

相同時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率

低

．
（3）比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得出：使用同一滑輪組，

增加提起物體的重

，可以提高滑輪組的機(jī)械效率．
（4）在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，如果沒(méi)有刻度尺，對(duì)于圖（b）所示滑輪組，只要測(cè)出鉤碼重為G，然后拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼

勻速

（選填“勻速”或“變速”）上升，從彈簧測(cè)力計(jì)讀出拉力值F，就可算出η=

G

5F

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)物體升高的距離和繩端移動(dòng)的距離，判斷繩子的段數(shù)，確定滑輪組．
知道鉤碼的重力、鉤碼移動(dòng)的距離、拉力、繩端移動(dòng)的距離，求出有用功和總功，求出機(jī)械效率．
（2）滑輪組的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒(méi)有關(guān)系．
（3）同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．
（4）用滑輪組提起物體時(shí)，要?jiǎng)蛩僦本�拉動(dòng)物體；滑輪組的機(jī)械效率：η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G×h

F×5h

=

G

5F

．

解答：解：（1）由實(shí)驗(yàn)3數(shù)據(jù)知，鉤碼上升0.1m，繩端移動(dòng)0.3m，所以有3段繩子承擔(dān)物體的重，所以實(shí)驗(yàn)3是由圖（a）完成的．
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

4N×0.1m

1.4N×0.5m

×100%≈57.1%．
（2）由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)知，提起的物體重相同，動(dòng)滑輪越多，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低．
（3）由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3數(shù)據(jù)知，同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．所以使用同一滑輪組，增加提起物體的重，可以提高滑輪組的機(jī)械效率．
（4）用滑輪組提升物體時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)要沿豎直方向勻速直線運(yùn)動(dòng)．
η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G×h

F×5h

=

G

5F

．
故答案為：（1）（a）；57.1%；（2）提起物體的重；低；（3）增加提起物體的重；（4）勻速；

G

5F

．

點(diǎn)評(píng)：（1）η=

G

nF

在計(jì)算滑輪組機(jī)械效率時(shí)是比較常用的公式．
（2）滑輪組的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒(méi)有關(guān)系．同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．