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，第1、2、3次實驗裝置分別如圖甲、乙、丙所示．

次數	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/m	有用W 有/J	測力計拉力F/N	測力計移動距離s/m	總功W總/J	機械效率h
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.1	0.4	l.6	0.3	0.48	83.3%
3	4	0.1		1．l	0.5	0.55

（1）比較第1次實驗和第2次實驗，可得結論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越

 

．
（2）第3次實驗中所做的有用功是

 

J，機械效率是

 

．
（3）第3次實驗中動滑輪個數比第2次實驗多，動滑輪自重增大，對動滑輪所做的額外功

 

（選填“增大”或“減小”），因而，由第2、3次實驗可知：滑輪組的機械效率與

 

有關．
（4）綜合上述結論，提高機械效率的方法有增大有用功，

 

額外功（選填“增大”或“減小”）．

Answer 1

分析：（1）重物由n段繩子承擔，s=nh．
（2）W_有=Gh，W_總=Fs，η=

W有

W總

．
（3）滑輪組的機械效率跟提起的物重，動滑輪的重、繩子的重、摩擦有關．
（4）提高機械效率的方法：增加物重，減輕機械的重，減小摩擦．

解答：解：（1）甲乙是同一個滑輪組，甲提起2N的物體，乙提起4N的物體，其他的條件相同，甲的機械效率是74.1%，乙的機械效率是83.3%，所以，使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越大．
（2）W_有=Gh=4N×0.1m=0.4J，
W_總=0.55J，
∴η=

W有

W總

=

0.4J

0.55J

≈72.7%．
（3）η=

W有

W總

=

W有

W有+W額外

，第3次有用功一定，動滑輪越重，額外功越大，機械效率越低．
（4）有η=

W有

W總

=

W有

W有+W額外

知，提高機械效率的方法：增大有用功或減小額外功．
故答案為：（1）大．（2）0.4；72.7%．（3）增大；動滑輪的重．（4）減小．

點評：（1）能判斷繩子的段數．
（2）利用W_有=Gh，W_總=Fs，η=

W有

W總

進行有關計算．
（3）滑輪組的機械效率跟提起的物重，動滑輪的重、繩子的重、摩擦有關．跟物體升高的距離，繩子的繞法沒關．
（4）掌握提高滑輪組機械效率的方法．