Question

王明按正确的方法测定滑轮组的机械效率，如图是他在测定时的方法，下表为测定时记录的一组数据．
（1）由表中数据可以计算出，滑轮组对钩码所做的有用功为 0.1J，人做的总功为

0.06

J；

钩码总重G（N）	钩码上升高度h（m）	测力计拉力F（N）	测力计移动距离s（m）
2	0.05	0.4	0.15

（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是

有用功大于总功

；结合弹簧测力计放大图，可知王明的错误是

弹簧测力计读数错误

；
（3）计算出该滑轮组的机械效率为

83.3%

；
（4）另外两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是

D

A．滑轮的轮与轴间摩擦大小不同      B．测拉力时没有使测力计匀速上升
C．测拉力时拉力方向没有竖直向上    D．钩码被提升的高度不同
（5）你能分析一下效率不是100%的原因吗？
请你试着写出两条：

动滑轮及绳子所受重力

、

绳子与滑轮间的摩擦

．

Answer 1

分析：（1）利用公式W=Fs可求出总功的大小；
（2）有用功是0.1J，总功是0.06J，有用功大于总功，这是不合理的．原因是弹簧测力计的分度值搞错，造成读数错误；
（3）应用效率公式可计算出滑轮组的机械效率；
（4）对于同一滑轮组来讲，物体提升高度与拉力移动距离的倍数关系是固定的，不会影响最终机械效率的大小．
（5）任何一个机械都会有机械的自重、摩擦等，因此，机械效率不可能达到100%．

解答：解：（1）利用表中的数据计算可知，W=Fs=0.4N×0.15m=0.06J；
（2）有用功的0.1J大于总功的0.06J，这是不合理的；仔细读弹簧测力计的图可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数应为0.8N，而不是表中的0.4N；
（3）滑轮组的机械效率η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

2N×0.05m

0.8N×0.15m

×100%≈83.3%；
（4）滑轮组不变时，物体提升高度与拉力移动距离的倍数关系也不变，不会影响机械效率的大小，而摩擦、拉力是否匀速、拉力的方向是否竖直都会影响机械效率的大小，因此，D符合题意．
（5）造成机械效率达不到100%的原因有动滑轮的自重、绳子的自重、绳子与滑轮间的摩擦等．
故答案为：（1）0.06；（2）有用功大于总功；弹簧测力计读数错误；（3）83.3%；（4）D；（5）动滑轮及绳子所受重力；绳子与滑轮间的摩擦．

点评：任何机械都不可能机械效率达到100%，这是因为有机械自身的重力、摩擦等因素，都会产生额外功．计算中如果出现了有用功大于总功的情况，说明一定出现了错误，应细心检查．利用机械效率的公式进行计算，是我们应该掌握的基本内容．