Question

在“測量滑輪組機械效率”的實驗中，小明同學測的數(shù)據(jù)如下表所示：

鉤碼重/N	彈簧測力計讀數(shù)/N	鉤碼移動的距離/m	彈簧測力計移動的距離/m	機械效率
3	1.2	0.1	0.3

（1）根據(jù)表格提供的信息請你幫小明完成滑輪組的裝置圖．
（2）在表中空白處寫出機械效率的值．
（3）實驗后小明積極思考如果該滑輪組的滑輪個數(shù)及繞繩方式不變，改變其他因素是否會影響它的機械效率呢？他想可能改變繩子與滑輪之間的摩擦會影響機械效率．你還能提出一個猜想嗎？并針對你的猜想設(shè)計實驗方案．
猜想：

改變鉤碼重會影響滑輪組的機械效率

；
實驗方案：

不改變滑輪個數(shù)及繞線方式，依次將鉤碼的重力增加到4N、6N、8N，分別測出此時彈簧測力計的拉力，再利用公式求出機械效率進行比較．

．
（4）如圖所示，一根粗細均勻的木棒，在力F的作用下可繞O點轉(zhuǎn)動．請在圖中畫出木棒所受重力的示意圖及力F對O點的力臂．

Answer 1

分析：“測量滑輪組機械效率”的實驗
（1）滑輪組的繞繩要首先判斷出由幾段繩子承擔物重，這可以從表中“鉤碼移動距離”和“彈簧測力計移動距離”的對比中得出；
（2）機械效率可利用測得的數(shù)據(jù)，利用公式η=

W有用

W總

求出；
（3）除摩擦外，鉤碼的重、動滑輪的重都可能影響機械效率，可據(jù)此設(shè)計實驗方案．
作圖題
（4）畫重力的關(guān)鍵是找準重心，方向豎直向下；畫力臂則是由支點到力的作用線的垂直距離．

解答：解：“測量滑輪組機械效率”的實驗
（1）從表格的數(shù)據(jù)中可以看出，彈簧測力計移動的距離是鉤碼移動距離的三倍，這說明物重由三段繩子承擔，因此可用下結(jié)法，如圖所示：
（2）滑輪組的機械效率η=

W有用

W總

=

Gh

FS

=

3N×0.1m

1.2N×0.3m

=83.3%，見下表

鉤碼重/N	彈簧測力計讀數(shù)/N	鉤碼移動的距離/m	彈簧測力計移動的距離/m	機械效率
3	1.2	0.1	0.3	83.3%

（3）猜想：改變鉤碼的重可能會影響滑輪組的機械效率．
實驗方案為：不改變滑輪個數(shù)及繞線方式，依次將鉤碼的重力增加到4N、6N、8N，分別測出此時彈簧測力計的拉力，再利用公式求出機械效率進行比較．
作圖題：
均勻且形狀規(guī)則的木棒，其重心在它的幾何中心，重力的方向豎直向下，如圖所示：
F的力臂是從支點O到力的作用線的重直距離，將F反向沿長，過O點向沿長線作垂線，圖中標示部分就是動力F的力臂．

點評：對于滑輪組而言，越省力便會越費距離，根據(jù)費距離的情況我們可以判斷有幾段繩子承擔物重．同時，機械效率的公式應熟練掌握，影響機械效率的因素也應有所了解．
畫重力要找準它的三要素，畫力臂則一定是從支點開始，向力的作用線作垂線．