Question

圖1是某同學做“測定滑輪組機械效率”的實驗裝置圖，圖中每個鉤碼的重力均為0.5N．
（1）請在圖1中畫出最省力的滑輪組的繞線．
（2）用組裝好的滑輪組進行實驗過程中，該同學正確測出三只鉤碼的重為______N．
（3）圖2所示動滑輪的重力G_動=______N．
（4）用式子η=，計算機械效率的條件是______，它比用η=計算出的結果______（選項：“偏大”、“相同”或“偏小”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）滑輪組繩子的繞法，有兩種：一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，繞過下面的動滑輪，再繞過上面的定滑輪；二是繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過定滑輪，然后再繞過動滑輪．
（2）一個鉤碼重為0.5N，則三個鉤碼重為G=3×0.5N=1.5N；
（3）弄清楚彈簧測力計的分度值再讀數；
（4）η=，只考慮動滑輪的重，沒有考慮繩重和摩擦；η=，同時考慮到動滑輪重、繩重、摩擦，有用功不變，后者總功增大，所以后者機械效率偏小．
解答：解：（1）當繩子從動滑輪繞起時，承擔拉力的繩子的段數最多，用起來最省力．如下圖：

（2）一個鉤碼重為0.5N，則三個鉤碼重為G=3×0.5N=1.5N；
（3）圖2中彈簧測力計的分度值為0.2N，動滑輪的重力G_動=0.2N；
（4）η=，總功等于提升動滑輪和重物做的功，條件：不計繩重和摩擦；
η=，同時考慮到動滑輪重、繩重、摩擦；
兩個公式中，提起物體時有用功相同，根據η=計算時總功偏小，機械效率偏大．
故答案為：（1）答案見上圖；（2）1.5；（3）0.2；（4）不計繩重和摩擦；（5）偏大．
點評：此題主要考查的是學生對滑輪組的組裝、彈簧測力計的讀數、滑輪組機械效率的影響因素的理解和掌握，滑輪組的機械效率跟提起物體的重力、繩重、摩擦、動滑輪重有關，跟物體升高的距離、提起的速度沒有關系．