Question

小洋和小紅在測滑輪組機械效率的實驗中，一起組裝了如圖所示的實驗裝置，他們分別記下了鉤碼和彈簧測力計的位置．
（1）實驗時，小紅應

 

向上拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，并由彈簧測力計讀出拉力為0.5N；同時小洋用刻度尺測出鉤碼升高的高度為0.1m，以上測量準確無誤，其它被測物理量和計算的數據如下表所示：
（2）小洋和小紅測得滑輪組的機械效率為100%，他們意識到出了錯誤，請你幫他們找出原因：

 

．
（3）該滑輪組的機械效率實際為

 

．
（4）若提升的鉤碼重增加到6N，則其機械效率將

 

（選填增大、減小或不變）．
（5）通過分析，可知對滑輪組機械效率產生影響的主要因素有

 

．

Answer 1

分析：（1）測力計不是勻速地移動會造成測力計的讀數不準確；
（2）滑輪組在使用中，動滑輪被幾根繩子承擔，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的幾倍；
（3）根據公式η=

W有

W總

=

Gh

F S

可計算出機械效率；
（4）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，因此機械效率會變大；
（5）減小額外功，增加有用功，都能提高滑輪組的機械效率．

解答：解：（1）測量滑輪組的實驗中應該豎直勻速拉動彈簧測力計；
（2）動滑輪被5根繩子承擔，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的5倍，因此彈簧測力計提升的高度錯了，應為0.5m；
（3）滑輪組的機械效率：η=

W有

W總

=

Gh

F S

=

Gh

F5h

=

G

5F

=

2N

5×0.5N

=80%；
（4）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，因此機械效率會變大；
（5）滑輪組的機械效率和物體重、動滑輪重有關，如果動滑輪重不變，物體越重，機械效率越高．因此對滑輪組機械效率產生影響的主要因素有鉤碼重和動滑輪的重．
故答案：（1）勻速豎直；（2）彈簧測力計提升的高度錯了，應為0.5m；
（3）80%；（4）增大；（5）鉤碼重和動滑輪的重．

點評：滑輪組的機械效率與物體重力、摩擦力、機械本身重力有關．要提高機械效率，應盡量減小摩擦和機械本身重力的同時，最大限度的增加被吊物體重力．