Question

11．表是小明同學(xué)測滑輪組機械效率時記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)：

實驗 次數(shù)	動滑輪重G動/N	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	滑輪組的機械效率η/%
1	0.3	2	0.1	1.2	0.3	55.6
2	0.3	4	0.1	2.0	0.3	66.7
3	0.3	8	0.1	3.7	0.3	①

（1）請在如圖中畫出實驗中滑輪組的繞繩；
（2）通過計算得出表格中①的機械效率是72%；
（3）比較三次實驗，發(fā)現(xiàn)同一滑輪組的機械效率與被提升的物重有關(guān)；
（4）進一步分析表中數(shù)據(jù)可知，隨著提升物重的增加，滑輪組的額外功變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），原因是物體越重，每段繩子上承擔(dān)的物重越大，所以繩子與輪之間的摩擦也會越大．

Answer 1

分析 （1）知道物體和彈簧測力計移動的距離，求出繩子的段數(shù)，根據(jù)繩子的段數(shù)求出滑輪組的繞法．
（2）先求出W_有用，W_總，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$計算．
（3）分析數(shù)據(jù)即可知機械效率的變化．
（4）滑輪組做的額外功為克服動滑輪重力和繩子間的摩擦力做的功，摩擦力與繩子間的拉力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，因此提的物體越重，摩擦力越大，額外功也會變大．

解答 解：解：（1）各次實驗，彈簧測力計移動的距離是物體移動距離的三倍，所以物體和動滑輪有三段繩子承擔(dān)，滑輪組繞法如圖．

（2）表格3中，W_有用=Gh=8N×0.1m=0.8J，
W_總=Fs=3.7N×0.3N=1.11J，
所以，η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.8J}{1.11J}$×100%≈72%．
（3）比較機械效率的數(shù)據(jù)可知，用同一滑輪組提升不同的重物至同一高度，隨著提升物重的增加，滑輪組的機械效率將變大，可知滑輪組的機械效率與被提升的物重．
（4）計算可知：W_額外1=0.16J，W_額外2=0.2J，W_額外3=0.31J；所以滑輪組的額外功變大；
原因是：滑輪組做的額外功為克服動滑輪重力和繩子間的摩擦力做的功，物體越重，每段繩子上承擔(dān)的物重越大，所以繩子與輪之間的摩擦也會越大．
故答案為：（1）如上圖；（2）72；（3）被提升的物重；（4）變大；物體越重，每段繩子上承擔(dān)的物重越大，所以繩子與輪之間的摩擦也會越大．

點評 本題必須知道滑輪組的機械效率與提起物體的重、動滑輪的重、繩重、摩擦有關(guān)，跟繩子的繞法，物體升高的距離，物體移動的速度都沒有關(guān)系．