Question

10．在“探究動(dòng)滑輪機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，分別測(cè)出繩受到的拉力F、鉤碼所受重力G，改變鉤碼數(shù)量再重復(fù)上述步驟2次．如圖所示，不計(jì)繩重和摩擦．
（1）只測(cè)鉤碼重G和繩受到的拉力F，機(jī)械效率表達(dá)式是η=$\frac{G}{2F}$×100%；（用題中給的物理量符號(hào)表示）
（2）如果不測(cè)繩受到的拉力，只測(cè)鉤碼重G和動(dòng)滑輪重G_動(dòng)，也能算出機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)為2，根據(jù)W=Gh表示出有用功，根據(jù)W=Fs和s=nh表示出總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%得出動(dòng)滑輪的機(jī)械效率；
（2）使用動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，克服物體重力所做的功為有用功，克服動(dòng)滑輪重力和物體重力所做的功為總功，然后利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%得出動(dòng)滑輪的機(jī)械效率．

解答 解：（1）動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)為2，則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{2F}$×100%；
（2）使用動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，克服物體重力所做的功為有用功，克服動(dòng)滑輪重力和物體重力所做的功為總功，
不計(jì)繩重和摩擦，則滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{（G+{G}_{動(dòng)}）h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$×100%，
所以，如果不測(cè)繩受到的拉力，只測(cè)鉤碼重G和動(dòng)滑輪重G_動(dòng)，也能算出機(jī)械效率．
故答案為：
（1）η=$\frac{G}{2F}$×100%；
（2）動(dòng)滑輪重G_動(dòng)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究動(dòng)滑輪機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)的原理，明確有用功和總功是解題的關(guān)鍵．