Question

某小组通过实验测量如图甲所示滑轮组的机械效率，记录数据如下表：

滑轮组	钩码总重G/N	钩码提升高h/cm	拉力F/N	拉力移动距离s/cm	滑轮组机械效率η
甲	1	10	0.6	①

（1）①处应填写的数据是

20

，拉力做的功是

0.12

J，滑轮组机械效率是

83.3%

．（保留l位小数）
（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

小于

（选填“大于”、“等于”或“小于”）原来的机械效率．
（3）若要进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组的绳子绕法有关，照图乙的样子画出滑轮组和绳子的绕法．

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

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

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

1N×0.1m

0.6N×0.2m

×100%=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．
（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．

故答案为：（1）0.2，83.3%；（2）变小；（3）如图所示．

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．