Question

實(shí)驗(yàn)室中“測滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，每個(gè)滑輪組下面掛兩個(gè)鉤碼，每個(gè)鉤碼重為G；每個(gè)滑輪的質(zhì)量相等且小于鉤碼的質(zhì)量．

（1）在乙圖中，畫出最省力的繞繩方法．
（2）在甲圖中，當(dāng)拉著彈簧測力計(jì)勻速上升時(shí)，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)______2G/3，彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離將______鉤碼移動(dòng)距離的3倍，滑輪組的機(jī)械效率______1．（以上均填“大于”“小于”或“等于”）．
（3）在測乙圖中的滑輪組時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它的機(jī)械效率將比甲滑輪組的機(jī)械效率______，理由是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）對于一個(gè)滑輪組來說，一般有兩種繞繩方法，而較省力的繞繩方法是先從動(dòng)滑輪開始繞．
（2）在不考慮滑輪組自重及摩擦的情況下，滑輪組中承擔(dān)動(dòng)滑輪的繩子有幾段，拉力就是物重的幾分之一；但由于動(dòng)滑輪自重，使得彈簧測力計(jì)的拉力會(huì)增大，機(jī)械效率也就小于1．
（3）用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，做的有用功是相同的，如果動(dòng)滑輪越重，做的額外功就越多，則機(jī)械效率就越�。�
解答：解：（1）最省力的繞繩方法是從動(dòng)滑輪開始繞，如圖所示．
（2）如甲圖所示，由于承擔(dān)動(dòng)滑輪的繩子有3段，所以繩子自由端（彈簧測力計(jì)）移動(dòng)的距離是鉤碼上升高度的3倍，如果不考慮滑輪自重及摩擦的情況下，拉力應(yīng)該是鉤碼重力的，即F=G．但由于動(dòng)滑輪的自重，使得拉力會(huì)變大，即F＞G．提升鉤碼的同時(shí)，會(huì)對動(dòng)滑輪做額外功，所以機(jī)械效率小于1．
（3）對比甲、乙兩圖可以發(fā)現(xiàn)，它們提升的鉤碼是一樣的，即所做有用功相同，但乙滑輪組中的動(dòng)滑輪有兩個(gè)，甲中只有一個(gè)，則乙滑輪組做的額外功多，所以乙的機(jī)械效率小于甲．
故答案是：（1）如圖所示．

（2）大于；等于；小于；
（3）��；有用功相同，但乙滑輪組中動(dòng)滑輪數(shù)量多，做的額外功多．
點(diǎn)評：該實(shí)驗(yàn)題考查了滑輪組機(jī)械效率受什么因素的影響，以及利用滑輪組提升重物的拉力與重力之間的關(guān)系．