Question

（2013?淮安一模）下表是小明測一滑輪組機械效率時收集的一組數據．

實驗次數	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	滑輪組的機械效能η
1	4.0	0.1	2.5	0.2

（1）請在圖中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法．
（2）根據表中數據，請?zhí)羁眨河杏霉κ?!--BA-->

0.4

J；機械效率是

80%

；如果不計摩擦和繩重，則動滑輪重是

1

N
（3）小明用該滑輪組進行第二次測量時，提升重6N的物體至同一高度，該滑輪組的機械效率將

變大

．（選填“變大”“變小”或“不變”）

Answer 1

分析：（1）要根據繩子自由端移動的距離和鉤碼上升高度之間的關系，判斷承擔物重的繩子的段數，它們之間的關系式是S=nh；
（2）已知物重和上升高度，可以得到有用功，已知拉力和繩子自由端移動的距離，可以得到總功；已知有用功和總功，利用機械效率公式得到滑輪組的機械效率；不計繩重和摩擦，根據滑輪組的特點得到動滑輪的重力；
（3）已知物重和動滑輪重，可以得到第二次的機械效率，與第一次比較得到結論．

解答：解：
（1）由實驗數據知：鉤碼上升的高度是h=0.1m，繩子自由端移動的距離是s=0.2m，即s=2h，所以承擔物重的繩子有2段，需要從定滑輪開始繞繩．繞繩方法如下圖：
（2）拉力做的有用功為W_有用=Gh=4.0N×0.1m=0.4J，
總功為W_總=Fs=2.5N×0.2m=0.5J，
滑輪組的機械效率為η=

W有用

W總

×100%=

0.4J

0.5J

×100%=80%；
∵F=

1

2

（G+G_動），
∴動滑輪的重力為G_動=2F-G=2×2.5N-4N=1N；
（3）提升重6N的物體時，
機械效率為η′=

W有用

W總

×100%=

W有用

W有用+W額

×100%=

Gh

Gh+G動h

×100%=

G′

G′+G動

×100%=

6N

6N+1N

×100%≈86%，
所以該滑輪組的機械效率將變大．
故答案為：
（1）繞繩方法如下：
；
（2）0.4；80%；1；
（3）變大．

點評：此題是測量滑輪組的機械效率，主要考查了有關滑輪組的組裝，一定要搞清繩端移動距離與物體上升高度之間的關系，要熟練掌握機械效率的計算公式，要知道s與h的對應關系以及影響滑輪組機械效率的因素．