Question

在“測滑輪組的機械效率”的實驗中，用如圖20所示的同一滑輪組進行兩次實驗，實驗所記錄的數(shù)據(jù)如下表所示．

次數(shù)	鉤碼重力/N	鉤碼上升高度/m	彈簧測力計示數(shù)/N	彈簧測力計移動距離/m
1	1	0.1	0.5	0.3
2	3	0.1	1.2	0.3

（1）在圖中畫出實驗時滑輪組的繞線方法．
（2）第2次實驗時的有用功W_有用=

0.3

J，總功W_總=

0.36

J，機械效率η=

83.3%

（結(jié)果保留一位小數(shù)）．
（3）從上述兩次實驗數(shù)據(jù)可得出，滑輪組的機械效率與所掛鉤碼重力的關系為：

同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高

．

Answer 1

分析：（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，求出繩子段數(shù)n后，按“奇動偶定”的原則繞線．
（2）知道鉤碼重、鉤碼移動的距離、拉力、拉力移動的距離，求出有用功、總功、機械效率．
（3）求出兩次實驗的機械效率，比較同一滑輪組，滑輪組的機械效率跟提起物重的關系．

解答：解：（1）繩子自由端移動的距離為0.3m，鉤碼升高的距離為0.1m，
∴與動滑輪相連的繩子段數(shù)為：n=

s

h

=

0.3m

0.1m

=3，
3為奇數(shù)，所以繩子起始端要系在動滑輪的掛鉤上，然后往定滑輪的邊框開始繞線，如右圖所示．
（2）第2次實驗：W_有=Gh=3N×0.1m=0.3J
W_總=Fs=1.2N×0.3m=0.36J．
機械效率：η=

W有

W總

=

0.3J

0.36J

=83.3%，
（3）第1次實驗的機械效率：η'=

W′有

W′總

=

G′h

F′s

=

1N×0.1m

0.5N×0.3m

=66.7%，
∴同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高．
故答案為：（1）如上圖；
（2）0.6；0.72；83.3%；
（3）同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高．

點評：（1）“n”表示承擔物重的繩子股數(shù)，是與動滑輪相連的繩子的股數(shù)，包括連在動滑輪的掛鉤（或邊框）及從動滑輪引出的拉繩的自由端，如“n”是奇數(shù)，從動滑輪掛鉤連起；如“n”是偶數(shù)，從定滑輪掛鉤連起，簡稱“奇動偶定”．
（2）同一滑輪組機械效率不是固定不變的，提升物體越重，機械效率越大．