Question

2．小雪和小紅在“測滑輪組機械效率”的實驗中，一起組裝好如圖甲所示的實驗裝置，她 們分別記下了鉤碼和彈簧測力計的位置與示數(shù)．小雪豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，測出相關(guān)數(shù)據(jù)并計算記錄填寫在如表：

鉤碼 重（N）	彈簧測力 計示數(shù)（N）	鉤碼提升 的高度（m ）	彈簧測力計提 升的高度（m）	有用 功（J ）	總功 （J）	機械 效率
2	0.5N	0.1	0.4	0.2	0.2	100%

（1）小雪測得滑輪組的機械效率為100%，她意識到出現(xiàn)了錯誤，她錯誤的原因是彈簧測力計提升的高度測量錯誤，應(yīng)為0.5m．
（2）小雪實驗中滑輪組的機械效率實際為80%．
（3）小紅想進(jìn)一步探究“滑輪組的機械效率是否與滑輪組中細(xì)繩的繞法有關(guān)”．根據(jù)探究 目的，她先通過實驗測算出如圖乙所示的滑輪組的機械效率，請你在圖丙中畫出她下一步實驗所需的組裝圖．

Answer 1

分析 （1）滑輪組在使用中，動滑輪被幾根繩子承擔(dān)，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的幾倍；
（2）根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$可計算出機械效率；
（3）甲圖中與動滑輪相連的繩子有2段，要研究與繩子繞法的關(guān)系，應(yīng)控制其余條件不變，只改變繩子的繞法，畫成與動滑輪相連的繩子為3段．

解答 解：
（1）動滑輪被5根繩子承擔(dān)，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的5倍，因此彈簧測力計提升的高度錯了，應(yīng)為0.5m；
（2）滑輪組的機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.1m}{0.5N×0.5m}$×100%=80%；
（3）與動滑輪相連的繩子段數(shù)為3段時，根據(jù)“奇動偶定”的原則繞線，繩子的起始端系在動滑輪的掛鉤上，如圖所示：
．
故答案為：（1）彈簧測力計提升的高度測量錯誤，應(yīng)為0.5m；（2）80%；（3）見上圖．

點評 滑輪組的機械效率與物體重力、摩擦力、機械本身重力有關(guān)．要提高機械效率，應(yīng)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．