Question

20．小軍同學(xué)在做“測定滑輪組機(jī)械效率”實驗時，記錄情況如表表格：

滑輪使用	鉤碼重（N）	鉤碼升高（m）	彈簧測力計示數(shù)（N）	繩自由端移動距離（m）	機(jī)械效率（η）
一定、一動	1	0.1	0.4	0.3

（1）在表格內(nèi)填入機(jī)械效率的計算式及計算結(jié)果．
（2）在如圖1中畫出實驗時細(xì)線的纏繞方式．
（3）若改用二個動滑輪二個定滑輪（如圖2所示）來提升原來的重物，則彈簧秤上示數(shù)將變�。ㄌ钭兇�、變小、不變，下同）；此時滑輪組機(jī)械效率變小，其原因為有用功不變而額外功增加．
（4）本實驗中若沒有刻度尺測高度及繩自由端移動距離，則滑輪組機(jī)械效率應(yīng)按
η=$\frac{G}{nF}$來計算．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出滑輪組的機(jī)械效率；
（2）物體被提高的高度為h，繩子末端移動的距離為S，則S=nh，求出繩子段數(shù)n后，按“奇動偶定”的原則繞線；
（3）①改用二個動滑輪二個定滑輪來提升原來的重物，與動滑輪相連的繩子段數(shù)多了，比以前更省力；
②影響滑輪組機(jī)械效率的因素有被提升物體的重力、動滑輪重力、繩子重力和摩擦等，提升物體重力不變，動滑輪重力增大了，機(jī)械效率減小了．
（4）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$，可以推導(dǎo)出機(jī)械效率的計算公式．

解答 解：
（1）滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{1N×0.1m}{0.4N×0.3m}$×100%=83.3%；
（2）繩子自由端移動的距離為0.3m，鉤碼升高的距離為0.1m，與動滑輪相連的繩子段數(shù)為：n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3為奇數(shù)，所以繩子起始端要系在動滑輪的掛鉤上，然后往定滑輪的邊框開始繞線，如下圖所示：

（3）改用二個動滑輪二個定滑輪來提升原來的重物，與動滑輪相連的繩子段數(shù)n多了，根據(jù)省力公式F=$\frac{G}{n}$比以前更省力了，彈簧測力計的示數(shù)變小了；提升物體重力不變，動滑輪重力增大了，客服動滑輪重力做的額外功增多了，所以機(jī)械效率減小了；
（4）若沒有刻度尺測高度及繩自由端移動距離，則根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$來計算滑輪組的機(jī)械效率．
故答案為：（1）η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$；83.3%；（2）見上圖；（3）變��；變�。挥杏霉Σ蛔兌�額外功增加；（4）$\frac{G}{nF}$．

點評 本題考查了求滑輪組的機(jī)械效率、判斷滑輪組效率如何變化，應(yīng)用效率公式即可正確解題．