Question

某小組通過實驗測算如圖（甲）滑輪組的機(jī)械效率，記錄數(shù)據(jù)如下表．

滑輪組	鉤碼重G/N	鉤碼提升高度h/m	拉力F/N	拉力移動的距離s/m	滑輪組的機(jī)械效率η
甲	1	0.1	0.6

（1）完成表格填寫．
（2）若在圖甲實驗裝置的基礎(chǔ)上，減少一只鉤碼，再測出滑輪組的機(jī)械效率，則機(jī)械效率跟原來相比將

 

．（選填“不變”、“變小”或“變大”）
（3）有同學(xué)想進(jìn)一步探究滑輪組的機(jī)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，他們測算出如圖（甲）所示的滑輪組的機(jī)械效率后，請你在圖中畫出下一步實驗所需的組裝圖．

Answer 1

分析：（1）①物體被提高的高度為h，繩子末端移動的距離為S，則S=nh；
②機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，即η=

W有用

W總

×100%=

Gh

FS

×100%．
（2）影響滑輪組機(jī)械效率的因素有被提升物體的重力、動滑輪重力、繩子重力和摩擦等，提升物體重力減小，做的有用功減小了，機(jī)械效率減小了．
（3）要解決此題，需要掌握滑輪組的繞線方式：可以從動滑輪或定滑輪繞起，首先要確定甲圖的繞線方法是從定滑輪繞起的，所以乙圖要從動滑輪繞起．

解答：解：（1）①物體被提高的高度為h=0.1m，與動滑輪相連的繩子段數(shù)n=2，所以繩子末端移動的距離為S=nh=2×0.1m=0.2m；
②滑輪組的機(jī)械效率η=

W有用

W總

×100%=

Gh

FS

×100%=

1N×0.1m

0.6N×0.2m

×100%=83.3%．
答：拉力移動的距離為0.2m，機(jī)械效率為83.3%．
（2）減少一只鉤碼，提升物體重力減小了，提升物體重力做的有用功減小了，所以機(jī)械效率變小了．
答：變小．
（3）甲圖從定滑輪繞起，所以要改變滑輪組的繞線方式，乙圖需從動滑輪繞起，因為滑輪組的機(jī)械效率還與被提升物體的重力有關(guān)，所以被提升的物體應(yīng)不變，如下圖．

點評：（1）滑輪組做的有用功是提升物體重力做的功，額外功是克服動滑輪重力和繩子重力及摩擦做的功，總功是拉力做的功，機(jī)械效率等于有用功和總功的比值；
（2）同一滑輪組，機(jī)械效率還和提升的物體重力有關(guān)，提升的物體越重，機(jī)械效率越大．