Question

2．小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图甲所示的实验装置，她 们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置与示数．小雪竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，测出相关数据并计算记录填写在如表：

钩码 重（N）	弹簧测力 计示数（N）	钩码提升 的高度（m ）	弹簧测力计提 升的高度（m）	有用 功（J ）	总功 （J）	机械 效率
2	0.5N	0.1	0.4	0.2	0.2	100%

（1）小雪测得滑轮组的机械效率为100%，她意识到出现了错误，她错误的原因是弹簧测力计提升的高度测量错误，应为0.5m．
（2）小雪实验中滑轮组的机械效率实际为80%．
（3）小红想进一步探究“滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关”．根据探究 目的，她先通过实验测算出如图乙所示的滑轮组的机械效率，请你在图丙中画出她下一步实验所需的组装图．

Answer 1

分析 （1）滑轮组在使用中，动滑轮被几根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的几倍；
（2）根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$可计算出机械效率；
（3）甲图中与动滑轮相连的绳子有2段，要研究与绳子绕法的关系，应控制其余条件不变，只改变绳子的绕法，画成与动滑轮相连的绳子为3段．

解答 解：
（1）动滑轮被5根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的5倍，因此弹簧测力计提升的高度错了，应为0.5m；
（2）滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.1m}{0.5N×0.5m}$×100%=80%；
（3）与动滑轮相连的绳子段数为3段时，根据“奇动偶定”的原则绕线，绳子的起始端系在动滑轮的挂钩上，如图所示：
．
故答案为：（1）弹簧测力计提升的高度测量错误，应为0.5m；（2）80%；（3）见上图．

点评 滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关．要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力．