Question

3．某小組通過實驗測量如圖甲所示滑輪組的機械效率，記錄數(shù)據(jù)如下表：

滑輪組	鉤碼總重G/N	鉤碼提升高度h/m	拉力F/N	拉力移動的距離s/m	滑輪組的機械效率
甲	1	0.1	0.6	①	②

（1）寫出表中①和②處應填寫的數(shù)據(jù)①0.2，②83.3%．（保留1位小數(shù)）
（2）若在圖甲實驗裝置的基礎上，減少一保鉤碼，再測出滑輪組的機械效率，則機械效率與原來相比將怎樣變化？
（3）若要進一步探究滑輪組的機械效率是否與滑輪組的繩子繞法有關，照圖乙的樣子畫出滑輪組和繩子的繞法．

Answer 1

分析 （1）由圖甲，通過動滑輪繩子段數(shù)n=2，根據(jù)s=nh可計算出拉力移動的距離；由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%計算滑輪組的機械效率．
（2）影響滑輪組機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，機械效率減小了．
（3）探究滑輪組的機械效率是否與滑輪組的繩子繞法有關，就要改變滑輪組的繩子繞線方式，其它不變．由此根據(jù)甲圖，畫出乙的繞線．

解答 解：
（1）①由圖甲，通過動滑輪繩子段數(shù)n=2，由表格可知物體被提高的高度為h=0.1m，所以繩子末端移動的距離為s=nh=2×0.1m=0.2m；
②滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{1N×0.1m}{0.6N×0.2m}$×100%≈83.3%．
（2）減少一只鉤碼，提升物體重力減小了，提升物體相同高度，做的有用功減小了，額外功不變，所以機械效率變小了．
（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，因為滑輪組的機械效率還與被提升物體的重力有關，所以被提升的物體應不變，如圖：
．
故答案為：（1）①0.2；②83.3%；（2）機械效率變�。唬�3）見上圖．

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，機械效率等于有用功和總功的比值；
（2）同一滑輪組，機械效率還和提升的物體重力有關，提升的物體越重，機械效率越大．