Question

下表是小明測(cè)一滑輪組機(jī)械效率時(shí)收集的有關(guān)數(shù)據(jù)．

	動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N	物重G/N	鉤碼上升高度h/m	動(dòng)力F/N	動(dòng)力作用點(diǎn)移距離s/m	滑輪組的機(jī)械效率η
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	0.5	4	0.1	2	0.3

（1）請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩方法．
（2）將表格中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．
（3）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物重增加時(shí)，除克服動(dòng)滑輪重所做的額外功外，其它額外功將

 

 （選填“變大”、“變小”或“不變”）．進(jìn)一步分析可知，在動(dòng)滑輪和繩重一定的情況下，該滑輪組的機(jī)械效率與

 

和

 

有關(guān)．
（4）第一次實(shí)驗(yàn)中，鉤碼上升0.1m所用的時(shí)間為1.5s，則動(dòng)力的功率為

 

W．

Answer 1

分析：（1）要根據(jù)繩子自由端移動(dòng)的距離和鉤碼上升高度之間的關(guān)系，判斷承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，它們之間的關(guān)系式是S=nh．
（2）①滑輪組做的有用功是克服物體重力做的功，等于物體重力和上升高度的乘積，即W_有用=Gh；
②滑輪組做的總功是動(dòng)力做的功，等于繩子末端的拉力和繩子移動(dòng)距離的乘積，即W_總=FS；
③機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，即η=

W有用

W總

×100%=

Gh

FS

×100%．
（3）滑輪組做的額外功為克服動(dòng)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(huì)變大．

解答：解：（1）由表格中數(shù)據(jù)可知，物體上升的高度h=0.1m，而繩子自由端移動(dòng)的距離為0.3m，s=3h，所以由3段繩子承擔(dān)物重，因此要從動(dòng)滑輪繞起．
故答案為：
（2）根據(jù)公式得：η=

Gh

Fs

×100%=

4N×0.1m

2N×0.3m

× 100%=66.7%．
故答案為：

	動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N	物重G/N	鉤碼上升高度h/m	動(dòng)力F/N	動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)距離s/m	滑輪組的機(jī)械效率η
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6
3	0.5	4	0.1	2	0.3	66.7

（3）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(huì)越大．
在繩重一定的情況下，物體的重力大小會(huì)影響有用功，摩擦力大小會(huì)影響額外功，所以滑輪組的機(jī)械效率與物重和摩擦有關(guān)．
故答案為：變大；物重；摩擦．
（4）動(dòng)力的功率即總功的功率．
由題意知，物體上升0.1m，動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)0.3m．
所以P=

Fs

t

=

0.7N×0.3m

1.5s

=0.14W
故答案為：0.14．

點(diǎn)評(píng)：此題是測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，主要考查了有關(guān)滑輪組的組裝，一定要搞清繩端移動(dòng)距離與物體上升高度之間的關(guān)系，同時(shí)要熟練掌握機(jī)械效率的計(jì)算公式：η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

，同時(shí)要知道s=nh．還考查了影響滑輪組機(jī)械效率的因素．