Question

某小组通过实验测算如图（甲）滑轮组的机械效率，记录数据如下表．

滑轮组	钩码重G/N	钩码提升高度h/m	拉力F/N	拉力移动的距离s/m	滑轮组的机械效率η
甲	1	0.1	0.6

（1）完成表格填写．
（2）若在图甲实验装置的基础上，减少一只钩码，再测出滑轮组的机械效率，则机械效率跟原来相比将

 

．（选填“不变”、“变小”或“变大”）
（3）有同学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，他们测算出如图（甲）所示的滑轮组的机械效率后，请你在图中画出下一步实验所需的组装图．

Answer 1

分析：（1）①物体被提高的高度为h，绳子末端移动的距离为S，则S=nh；
②机械效率等于有用功和总功的比值，即η=

W有用

W总

×100%=

Gh

FS

×100%．
（2）影响滑轮组机械效率的因素有被提升物体的重力、动滑轮重力、绳子重力和摩擦等，提升物体重力减小，做的有用功减小了，机械效率减小了．
（3）要解决此题，需要掌握滑轮组的绕线方式：可以从动滑轮或定滑轮绕起，首先要确定甲图的绕线方法是从定滑轮绕起的，所以乙图要从动滑轮绕起．

解答：解：（1）①物体被提高的高度为h=0.1m，与动滑轮相连的绳子段数n=2，所以绳子末端移动的距离为S=nh=2×0.1m=0.2m；
②滑轮组的机械效率η=

W有用

W总

×100%=

Gh

FS

×100%=

1N×0.1m

0.6N×0.2m

×100%=83.3%．
答：拉力移动的距离为0.2m，机械效率为83.3%．
（2）减少一只钩码，提升物体重力减小了，提升物体重力做的有用功减小了，所以机械效率变小了．
答：变小．
（3）甲图从定滑轮绕起，所以要改变滑轮组的绕线方式，乙图需从动滑轮绕起，因为滑轮组的机械效率还与被提升物体的重力有关，所以被提升的物体应不变，如下图．

点评：（1）滑轮组做的有用功是提升物体重力做的功，额外功是克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功，总功是拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值；
（2）同一滑轮组，机械效率还和提升的物体重力有关，提升的物体越重，机械效率越大．