Question

11．同學們在探究“影響滑輪組機械效率的因素”時提出了下列假設．其中，能夠提高滑輪組機械效率的有（　　）

• A． 增大提升重物的高度
• B． 減少提升重物的質量
• C． 改變繩子的纏繞方法
• D． 減少動滑輪的質量

Answer 1

分析 （1）機械效率是指有用功占總功的百分比，而有用功和額外功之和稱為總功；
（2）滑輪組的有用功是指重物被提升所做的功，即W_有用=Gh；滑輪組的總功是人的拉力所做的功，即W_總=Fs；滑輪組的額外功是指使用滑輪組時，拉升動滑輪、克服摩擦所做的功；
（3）對滑輪組來說，有幾段繩子在拉重物，繩端移動的距離S就是重物移動距離h的幾倍．故機械效率 η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$（n為拉重物的繩子段數）．

解答 解：
A．增大提升重物的高度時，繩端被拉升的距離也變長了，根據η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$可知滑輪組的機械效率不變，故A錯誤；
B．減少提升重物的質量即減小重物的重力時，在動滑輪、摩擦不變的情況下，即額外功不變的情況下，有用功減小了，滑輪組的機械效率減小，故B錯誤；
C．改變繩子的纏繞方法，對重物被拉升沒有影響，即對有用功沒影響，對動滑輪的拉升、動滑輪轉動時的摩擦也沒有影響，即不影響額外功，所以滑輪組的機械效率不變，故C錯誤；
D．減少動滑輪的質量即減少動滑輪的重力，在物體重力不變即有用功不變的情況下，減少了額外功，可提高滑輪組的機械效率，故D正確．
故選D．

點評 本題考查了增大或減小機械效率的方法，對于改變滑輪組機械效率的方法，有兩種情況：一是減輕動滑輪質量，或是加潤滑油以減小摩擦，這些方法可以減少額外功，提高機械效率；二是增加重物的重，在額外功不變的情況下，增大有用功，從而提高機械效率．