Question

小明在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用如圖甲所示的滑輪組進行了3次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表：

實驗 次數(shù)	物重 G/N	物體上升的 高度h/cm	測力計的 示數(shù)F/N	測力計移動 的距離S/cm
1	6	3	2.5	9
2	6	5	2.5	17
3	6	8	2.5	24

（1）分析表中數(shù)據(jù)，回答以下問題①表中有一個數(shù)據(jù)的記錄是錯誤的，錯誤的數(shù)據(jù)是

17

②第3次實驗中滑輪組的機械效率是

80%

③滑輪組的機械效率與物體上升的高度

無關

（選填“有關”或“無關”）．
（2）小紅在小明實驗的基礎上多使用一個滑輪也做了實驗，如圖乙所示．
①小紅多使用一個滑輪，目的是為了改變

力的方向

；
②當這兩位同學使用各自的滑輪組提升相同的重物時，若忽略繩重及摩擦，它們的機械效率

相同

（選填“相同”或“不相同”）．

Answer 1

分析：（1）滑輪組在使用中，動滑輪被幾根繩子承擔，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的幾倍，計算滑輪組機械效率時，關鍵是找準有用功和總功；
（2）滑輪組設計原則可歸納為：奇動偶定；一動配一定，偶數(shù)減一定，變向加一定；計算滑輪組的機械效率時，若忽略繩重及摩擦，則額外功就是提升動滑輪所做的功．

解答：解：（1）①動滑輪被3根繩子承擔，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的3倍，因此第2組中17應為15；
②第3次實驗中滑輪組的機械效率：η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

6N×0.08m

2.5N×0.24m

×100%=80%；
③第1次實驗中滑輪組的機械效率：η1=

G1h

F1s

×100%=

6N×0.03m

2.5N×0.09m

×100%=80%；
與第3次實驗數(shù)據(jù)相同，因此機械效率與物體上升的高度無關；
（2）①定滑輪的作用是改變力的方向；
②這兩位同學使用各自的滑輪組提升相同的重物時，若忽略繩重及摩擦，他們做的有用功相同，額外功也一樣，因此總功相同，也就是機械效率不變．
故答案：（1）①17；②80%；③無關；
（2）①力的方向；②相同．

點評：滑輪組的機械效率和物體重、動滑輪重有關，如果動滑輪重不變，物體越重，機械效率越高；如果物體重不變，動滑輪越重，機械效率越低．
要是考慮繩重和摩擦力的話，繩重和動滑輪重都屬于機械本身重力，摩擦力越大也會使吊起同樣重的物體時使用的拉力越大，使機械效率降低，總的說，滑輪組的機械效率與物體重力、摩擦力、機械本身重力有關．要提高機械效率，應盡量減小摩擦和機械本身重力的同時，最大限度的增加被吊物體重力．