Question

（2011?錦州模擬）某小組做“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)．
（1）利用圖所示的滑輪組成滑輪組，要求彈簧測(cè)力計(jì)向上拉，在圖中畫(huà)出滑輪組的繞法．
（2）使鉤碼升高的過(guò)程中應(yīng)向上

勻速直線(xiàn)

拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；記下鉤碼及彈簧測(cè)力計(jì)的位置．拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使重為G的鉤碼升高，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，用刻度尺分別測(cè)出鉤碼提升的高度h和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離S．
（3）用公式η=

Gh

(mg+G)h

計(jì)算機(jī)械效率（動(dòng)滑輪質(zhì)量為m），比用η=

Gh

Fs

計(jì)算出的結(jié)果

偏大

（填“偏大”、“相同”或“偏小”）．
（4）保持此裝置不變，將提升的鉤碼增加為2G，滑輪組的機(jī)械效率將

增大

（填“增大”、“不變”或“減小”）．

Answer 1

分析：對(duì)于確定繩子自由端的方向時(shí)，可以從繩子自由端開(kāi)始，由外向內(nèi)繞．
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要?jiǎng)蛩僦本�(xiàn)拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，便于讀數(shù)．
η=

Gh

(mg+G)h

，只考慮動(dòng)滑輪的重，沒(méi)有考慮繩重和摩擦力，η=

Gh

Fs

，同時(shí)考慮到動(dòng)滑輪重、繩重、摩擦，有用功不變，后者總功增大，所以后者機(jī)械效率偏小．
滑輪組一定時(shí)，增大提升物體的重，有用功在總功中比值增大，機(jī)械效率升高．

解答：解：（1）繩子自由端的彈簧測(cè)力計(jì)向上拉動(dòng)，反方向繞過(guò)動(dòng)滑輪，定滑輪，最后連接在動(dòng)滑輪上．如圖．
（2）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不變，便于讀數(shù)．
（3）η=

Gh

(mg+G)h

，只考慮動(dòng)滑輪的重，沒(méi)有考慮繩重和摩擦力，η=

Gh

Fs

，同時(shí)考慮到動(dòng)滑輪重、繩重、摩擦，提起物體時(shí)有用功相同，根據(jù)η=

Gh

(mg+G)h

計(jì)算時(shí)總功偏小，機(jī)械效率偏大．
（4）同一滑輪組提起鉤碼的重增加，有用功在總功的比值增大，額外功在總功中比值減小，所以同一滑輪組提起的物體越重，機(jī)械效率越高．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）勻速直線(xiàn)；（3）偏大；（4）增大．

點(diǎn)評(píng)：滑輪組的機(jī)械效率跟提起物體的重力、繩重、摩擦、動(dòng)滑輪重有關(guān)，跟物體升高的距離，提起的速度，繩子的繞法都沒(méi)有關(guān)系．
滑輪組一定時(shí)，增大提升物體的重，有用功在總功中比值增大，機(jī)械效率升高．這個(gè)知識(shí)點(diǎn)經(jīng)常出現(xiàn)，一定要正確理解．