Question

某小組通過實驗測量如圖甲所示滑輪組的機械效率，記錄數據如下表：

滑輪組	鉤碼總重G/N	鉤碼提升高h/cm	拉力F/N	拉力移動距離s/cm	滑輪組機械效率η
甲	1	10	0.6	①

（1）①處應填寫的數據是

20

，拉力做的功是

0.12

J，滑輪組機械效率是

83.3%

．（保留l位小數）
（2）若在圖甲實驗裝置的基礎上，減少一只鉤碼，再測出滑輪組的機械效率，則機械效率

小于

（選填“大于”、“等于”或“小于”）原來的機械效率．
（3）若要進一步探究滑輪組的機械效率是否與滑輪組的繩子繞法有關，照圖乙的樣子畫出滑輪組和繩子的繞法．

Answer 1

分析：（1）①物體被提高的高度為h，繩子末端移動的距離為S，則S=nh；
②機械效率等于有用功和總功的比值，即η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%．
（2）影響滑輪組機械效率的因素有被提升物體的重力、動滑輪重力、繩子重力和摩擦等，提升物體重力減小，做的有用功減小了，機械效率減小了．
（3）要解決此題，需要掌握滑輪組的繞線方式：可以從動滑輪或定滑輪繞起，首先要確定甲圖的繞線方法是從定滑輪繞起的，所以乙圖要從動滑輪繞起．

解答：解：（1）①物體被提高的高度為h=0.1m，與動滑輪相連的繩子段數n=2，
所以繩子末端移動的距離為S=nh=2×0.1m=0.2m；
②滑輪組的機械效率η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

1N×0.1m

0.6N×0.2m

×100%=83.3%．
（2）減少一只鉤碼，提升物體重力減小了，提升物體重力做的有用功減小了，所以機械效率變小了．
（3）甲圖從定滑輪繞起，所以要改變滑輪組的繞線方式，乙圖需從動滑輪繞起，
因為滑輪組的機械效率還與被提升物體的重力有關，所以被提升的物體應不變，如下圖．

故答案為：（1）0.2，83.3%；（2）變小；（3）如圖所示．

點評：（1）滑輪組做的有用功是提升物體重力做的功，額外功是克服動滑輪重力和繩子重力及摩擦做的功，總功是拉力做的功，機械效率等于有用功和總功的比值；
（2）同一滑輪組，機械效率還和提升的物體重力有關，提升的物體越重，機械效率越大．