Question

18．下表是小明做“测量滑轮组的机械效率”实验时收集的有关数据：

实验序号	动滑轮重G动/N	物重G/N	钩码上升的高度h/m	拉力F/N	拉力作用点移动的距离s/m	有用功W有/J	总功W总/J	滑轮组的机械效率η
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	★	0.21	47.6%
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	0.2	▲	60.7%
3	0.5	4	0.1	2	0.3	0.4	0.6	◆

（1）请你将表格中的数据补充完整：
★=0.1；▲=0.33；◆=66.7%．
（2）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法．
（3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越高（选填“高”或“低”）．
（4）第一次实验中，提升钩码所用的时间为1.5s，则拉力的功率是0.14W．

Answer 1

分析 （1）根据W_有用=Gh计算有用功，根据W_总=Fs计算总功，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$计算出机械效率；
（2）根据h与s的关系判断出承担物重的绳子段数，并绕线；
（3）分析表格中数据，得出机械效率与物重的关系；
（4）根据P=$\frac{{W}_{总}}{t}$得出拉力的功率．

解答 解：（1）由表格中1组数据知，W_有用=Gh=1N×0.1m=0.1J；
由第二组数据知，W_总=Fs=1.1N×0.3m=0.33J；
由第三组数据知，η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.4J}{0.6J}$×100%≈66.7%；
（2）由表格中数据知，s=3h，所以滑轮组由3段绳子承担物重，滑轮组绕线如图所示：

（3）由表格中数据知，使用同一滑轮组，被提升的物体越重，机械效率越高；
（4）由第一组数据知，拉力的功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{0.21J}{1.5s}$=0.14W．
故答案为：（1）0.1；0.33；66.7%；（2）见上图；（3）高；（4）0.14．

点评 本题是测量滑轮组机械效率的实验，考查了有用功、总功、机械效率、功率的计算，同时考查了滑轮组的绕线及影响滑轮组机械效率的因素，考查全面，难度适中．