Question

2．如表是小明測一滑輪組機械效率時收集的有關數據．

	動滑輪重 G動/N	物重 G/N	鉤碼上升 高度h/m	動力 F/N	動力作用點移動距離s/m	滑輪組的 機械效率η
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	0.5	4	0.1	2	0.3	66.7%

（1）請在圖中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法．
（2）將表格中的數據補充完整．
（3）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，在動滑輪一定時，繩重以及摩擦不考慮的情況下，該滑輪組的機械效率與物重有關．
（4）第一次實驗中，鉤碼上升0.1m所用的時間為1.5s，動力做功的功率為0.14W．

Answer 1

分析 （1）根據公式s=nh結合表格中s與h的關系確定承擔物重的繩子段數，組裝滑輪組；
（2）根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計算出第三次的機械效率；
（3）滑輪組的機械效率與被提升的物體重力和動滑輪的重力有關，動滑輪重相同，被提升的物體越重，機械效率越高；
被提升的物體重力相同，動滑輪重力越小，則機械效率越高；
（4）動力的功率即總功的功率，根據W=Fs計算出總功，然后根據P=$\frac{W}{t}$計算出功率．

解答 解：
（1）由表格中數據知，s=3h，所以滑輪組由3段繩子承擔物重，應從動滑輪繞起，如圖所示：

（2）第三次的機械效率為η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%≈66.7%；
（3）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，在動滑輪一定時，繩重以及摩擦不考慮的情況下，物體的重力大小會影響有用功，所以滑輪組的機械效率與物重有關；
（4）W總=Fs=0.7N×0.3m=0.21J，
則P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{0.21J}{1.5s}$=0.14W；
故答案為：（1）見上圖；（2）66.7%；（3）物重；（4）0.14．

點評 此題是測一滑輪組機械效率的實驗，考查了計算效率、功和功率的計算，同時考查了影響滑輪組機械效率的因素．