Question

某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數據如下表所示，實驗裝置如圖
（1）請你幫他們計算出第2和第3次滑輪組的機械效率，并填寫在表格中；

實驗次數 物理量	1	2	3
鉤碼重G（N）	4	4	6
鉤碼上升高度	0.1	0.1	0.1
繩端拉力	1.8	1.6	2.5
繩端移動距離	0.3	0.5	0.3
機械效率	74%

（2）通過表中數據可知第3次實驗是用

甲

圖做的實驗（選填“甲”或“乙”）；
（3）通過實驗1和實驗2的數據分析可得出結論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數越多，滑輪組的機械效率

越小

；
（4）比較實驗1和實驗3可得正確結論：使用同一滑輪組，

增加物重

，可以提高滑輪組的機械效率；
（5）做完3次實驗后他們想在第1次實驗的基礎上探究滑輪組的機械效率是否與繩子的繞法有關，他們先通過實驗算出第1次實驗中滑輪組的機械效率，請你幫他們在圖2中畫出下一步實驗所需的完整的組裝圖（包含繩的繞法與提升的重物）．（圖1甲和圖2中兩滑輪組中的滑輪等大）

Answer 1

分析：（1）根據滑輪組的機械效率公式η=

W有

W總

×100%；W_有用=Gh，而W_總=Fs．
（2）在第3次實驗中，繩端移動的距離為鉤碼上升高度的3倍，即繩子的段數為3股．
（3）在實驗1與實驗2中，提升的重物相同，而動滑輪的個數不同，則機械效率也不同．
（4）在實驗1與實驗3中，使用的滑輪組相同，但提升的重物不同，則機械效率也不同．
（5）對同一滑輪組，若提升重力相同的物體，無論繩子的繞法如何，機械效率都是相同的．

解答：解：（1）實驗2：η=

W有

W總

×100%=

4N×0.1m

1.6N×0.5m

×100%=

0.4J

0.8J

×100%=50%，
η=

W有

W總

×100%=

6N×0.1m

2.5N×0.3m

×1005=

0.6N

0.75N

×100%=80%，故表格如下：

實驗次數 物理量	1	2	3
鉤碼重G（N）	4	4	6
鉤碼上升高度	0.1	0.1	0.1
繩端拉力	1.8	1.6	2.5
繩端移動距離	0.3	0.5	0.3
機械效率	74%	50%	80%

（2）實驗3中鉤碼升高0.1m，繩端移動0.3m，繩的段數n=

s

h

=

0.3

0.1

段=3段，而圖甲中繩的段數為3段，故答案為：甲；
（3）實驗1中提升的重物為4N，動滑輪個數為1個，機械效率為70%；
而實驗2中提升的重物為4N，動滑輪個數為2個，機械效率為50%，所以當動滑輪個數越多時，機械效率越小；
故答案為：越小；
（4）實驗1與實驗3，是使用了同一滑輪組，但物重不同，物重大的，反而機械效率要高，故答案為：增加物重；
（5）因物重是相同的，動滑輪個數也是相同，繩子繞法對機械效率無影響，無論繩子的繞法如何，機械效率都是相同的，可使繩端拉力F向下，
如圖所示：

點評：本題主要考查了影響滑輪組機械效率的因素實驗及機械效率的計算．