Question

20．小麗同學利用如圖所示的滑輪組做探究“滑輪組的機械效率與被提升物體所受重力的關系”的實驗．實驗數據記錄如表．

序號	鉤碼總重G（N）	鉤碼上升高度h（m）	測力計拉力F（N）	測力計移動距離s（m）	機械效率 η（%）
1	2	0.1	0.8	0.3	83.3
2	5	0.1	1.8	0.3	92.6
3	6.3	0.1	3	0.3

根據小麗同學的實驗數據回答下列問題：
（1）計算第一組數據的有用功W_有=0.2J．
（2）計算第三組數據的機械效率η=70%．
（3）畫出此滑輪組的繞線方式．

Answer 1

分析 （1）根據W=Gh計算有用功；
（2）根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出第三次實驗滑輪組的機械效率；
（3）由表中實驗數據找出繩子自由端移動是距離與鉤碼上升高度的關系，確定承重繩子的股數，然后組裝滑輪組的繞法．

解答 解：
（1）第一組數據的有用功W_有=Gh=2N×0.1m=0.2J；
（2）第三次實驗滑輪組的機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6.3N×0.1m}{3N×0.3m}$×100%=70%；
（3）由表中實驗數據可知，繩子自由端移動的距離是鉤碼上升高度的3倍，滑輪組承重繩子的股數n=3，滑輪組繞法如圖所示：

故答案為：（1）0.2J；（2）70%；（3）見上圖．

點評 本題考查了滑輪組的繞法、求有用功、滑輪組效率，找出繩子自由端移動距離與鉤碼上升距離的關系，求出承重繩子的有效股數是正確作出滑輪組繞法的關鍵．