Question

13．小洋和小紅在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，一起組裝了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，他們分別記下了鉤碼和彈簧測力計(jì)的位置．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小紅應(yīng)勻速豎直向上拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼升高，并由彈簧測力計(jì)讀出拉力為0.5N；同時(shí)小洋用刻度尺測出鉤碼升高的高度為0.1m，以上測量準(zhǔn)確無誤，其它被測物理量和計(jì)算的數(shù)據(jù)如表所示：

鉤碼重 G（N）	彈簧測力計(jì) 提升高度s （m）	有用功 W有用（J）	總功 W總（J）	機(jī)械效率 η
2	0.4	0.2	0.2	100%

（2）小洋和小紅測得滑輪組的機(jī)械效率為100%，他們意識到出了錯(cuò)誤，請你幫他們找出原因：彈簧測力計(jì)提升的高度錯(cuò)了，應(yīng)為0.5m．
（3）該滑輪組的機(jī)械效率實(shí)際為80%．
（4）若提升的鉤碼重增加到6N，則其機(jī)械效率將增大（選填增大、減小或不變）．
（5）通過分析，可知對滑輪組機(jī)械效率產(chǎn)生影響的主要因素有物重、動滑輪重、繩與輪之間摩擦．

Answer 1

分析 （1）測力計(jì)不是勻速地移動會造成測力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確；
（2）滑輪組在使用中，動滑輪被幾根繩子承擔(dān)，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的幾倍；
（3）根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可計(jì)算出機(jī)械效率；
（4）使用滑輪組時(shí)，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，因此機(jī)械效率會變大；
（5）減小額外功，增加有用功，都能提高滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該勻速豎直向上拉動彈簧測力計(jì)，這樣測出的拉力才是準(zhǔn)確的；
（2）由圖可知有5段繩子承擔(dān)總重，即n=5；拉力端移動的距離s=5h=5×0.1m=0.5m，因此彈簧測力計(jì)提升的高度錯(cuò)了，應(yīng)為0.5m；
（3）該滑輪組的機(jī)械效率實(shí)際為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F×5h}$=$\frac{2N}{5×0.5N}$×100%=80%；
（4）使用滑輪組時(shí)，增加鉤碼的重，增大了有用功，而額外功幾乎不變，則有用功在總功中所占的比例將增大，因此機(jī)械效率會增大；
（5）如果動滑輪重不變，物體越重，機(jī)械效率越高；若繩與輪之間摩擦力越大、動滑輪越重，則所做的額外功就越多，機(jī)械效率越低；因此對滑輪組機(jī)械效率產(chǎn)生影響的主要因素有物重、動滑輪重、繩與輪之間摩擦．
故答案：（1）勻速豎直；（2）彈簧測力計(jì)提升的高度錯(cuò)了，應(yīng)為0.5m；（3）80%；（4）增大；（5）物重、動滑輪重、繩與輪之間摩擦．

點(diǎn)評 滑輪組的機(jī)械效率與物體重力、摩擦力、機(jī)械本身重力有關(guān)．要提高機(jī)械效率，應(yīng)盡量減小摩擦和機(jī)械本身重力的同時(shí)，最大限度的增加被吊物體重力．