Question

图甲是小红同学测定滑轮组机械效率的实验图，进行了三次实验，数据如下表，请你分析表中信息回答问题：

实验次数	物重G/N	物体上升高度h/cm	测力计示数F/N	测力计移动距离s/cm
1	6	3	2.5	9
2	6	5	2.5	17
3	6	8	2.5	24

（1）表中的记录，错误的一个数据是

第2组中的“17”

．
（2）第一次实验中滑轮组的机械效率是

80%

．
（3）从表中分析得出滑轮组机械效率与什么无关？
（4）图乙是小林同学的实验图，他多使用一个滑轮的目的为了什么？
（5）若两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，在不考虑绳重和摩擦的情况下，两滑轮组机械效率的大小有什么关系？

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）计算出第一次实验的有用功和总功，利用效率公式求滑轮组机械效率；
（3）再分别求出第二、三次实验的机械效率，通过比较得出结论（注意提升的物重相同，改变的是物体被提升的高度）；
（4）由图可知，小林多添加了一个定滑轮，定滑轮的特点：不能省力，但能改变用力方向；
（5）滑轮组的机械效率与提升的物重、动滑轮重有关，据此分析判断

解答：解：
（1）动滑轮被3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3倍，因此第2组中17应为15；
（2）第1次实验中：
W_有用1=Gh=6N×0.03m=0.18J，
W_总1=FS=2.5N×0.09m=0.225J，
η₁=

W有用1

W总1

×100%=

0.18J

0.225J

×100%=80%；
（3）第2次实验中：
W_有用2=Gh=6N×0.05m=0.3J，
W_总2=FS=2.5N×0.15m=0.375J，
η₂=

W有用2

W总2

×100%=

0.3J

0.375J

×100%=80%；
第3次实验中：
W_有用3=Gh=6N×0.08m=0.48J，
W_总3=FS=2.5N×0.24m=0.6J，
η₃=

W有用3

W总3

×100%=

0.48J

0.6J

×100%=80%；
由此可见3次测量机械效率相同，因此机械效率与物体上升的高度无关；
（4）他多使用一个滑轮，其作用是改变力的方向；
（5）这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，他们做的有用功相同，额外功也一样，因此总功相同，所以两滑轮组的机械效率相同．
故答案：
（1）第2组中的“17”；
（2）80%；
（3）从表中分析得出滑轮组机械效率与物体上升的高度无关；
（4）他多使用一个滑轮的目的为了改变力的方向；
（5）两人使用的动滑轮的重一样，两滑轮组的效率相同．

点评：滑轮组的机械效率与提升的物体重、动滑轮重有关，如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高；如果物体重不变，动滑轮越重，机械效率越低．
要是考虑绳重和摩擦力的话，绳重和动滑轮重都属于机械本身重力，摩擦力越大也会使吊起同样重的物体时使用的拉力越大，使机械效率降低，总的说，滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关．