Question

13．下表是小亮同學在測滑輪組的機械效率時記錄的數(shù)據(jù)．

實驗 次數(shù)	動滑輪重G動/N	物重G/N	鉤碼上升高度h/m	動力F/N	動力作用點移動距離s/m	滑輪組的機械效率η/%
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	0.5	4	0.1	2	0.3	66.7%

（1）請在圖中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法；
（2）將表格中的數(shù)據(jù)補充完整；
（3）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物重增加時，有用功將增大；克服動滑輪重所做的功將不變，額外功將變大（以上選填“變大”、“變小”或“不變”）．進一步分析可知，在動滑輪和繩重一定的情況下，該滑輪組的機械效率與物重和摩擦有關．

Answer 1

分析 （1）要根據(jù)繩子自由端移動的距離和鉤碼上升高度之間的關系，判斷承擔物重的繩子的段數(shù)，它們之間的關系式是S=nh．
（2）①滑輪組做的有用功是克服物體重力做的功，等于物體重力和上升高度的乘積，即W_有用=Gh；
②滑輪組做的總功是動力做的功，等于繩子末端的拉力和繩子移動距離的乘積，即W_總=FS；
③機械效率等于有用功和總功的比值，即η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%；
（3）滑輪組做的額外功為克服動滑輪重力和繩子間的摩擦力做的功，摩擦力與繩子間的拉力和接觸面的粗糙程度有關，因此提的物體越重，摩擦力越大，額外功也會變大．

解答 解：（1）由表格中數(shù)據(jù)可知，物體上升的高度h=0.1m，而繩子自由端移動的距離為0.3m，s=3h，所以由3段繩子承擔物重，因此要從動滑輪繞起，如圖所示：
．
（2）根據(jù)公式得：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%≈66.7%．
（3）物體越重，每段繩子上承擔的物重越大，所以繩子與輪之間的摩擦也會越大；在繩重一定的情況下，物體的重力大小會影響有用功，摩擦力大小會影響額外功，所以滑輪組的機械效率與物重和摩擦有關．
故答案為：（1）如上圖；（2）66.7%；（3）增大；不變；變大；物重；摩擦．

點評 此題是測量滑輪組的機械效率，主要考查了有關滑輪組的組裝，一定要搞清繩端移動距離與物體上升高度之間的關系，同時要熟練掌握機械效率的計算公式：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$，同時要知道s=nh；還考查了影響滑輪組機械效率的因素．