Question

11．小明測量如圖所示中甲乙兩種不同的滑輪組的機械效率，他勻速拉動彈簧測力計，正確操作并將實驗數(shù)據(jù)記錄而下表：（繩重、摩擦和彈簧測力計自重均不計）：

滑輪組	物體重G/N	物體上升的高度h/N	拉力 F/N	繩自由端移動的距離s/m	機械 效率η
甲	3	0.1	2	0.2	75%
乙	3	0.1	2	0.3

（1）甲圖中定滑輪的作用是改變力的方向；
（1）乙滑輪組的機械效率為50%；
（2）甲、乙滑輪組機械效率不同的原因動滑輪重不同．
（3）甲滑輪組中動滑輪的重力是1N．

Answer 1

分析 （1）定滑輪不省力，但可以改變力的方向；
（2）知道物體重、物體升高的距離、拉力、繩自由端移動的距離，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出機械效率．
（3）滑輪組的機械效率跟動滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒有關(guān)系．
（4）根據(jù)甲滑輪組，確定繩子的股數(shù)，不計摩擦，F(xiàn)=$\frac{1}{n}$（G+G_動），據(jù)此求出動滑輪的重力．

解答 解：
（1）定滑輪是等臂杠桿，使用時不省力，但是可以改變力的方向；
（2）乙滑輪組的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{3N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%=50%；
（3）繩重、摩擦和彈簧測力計自重均不計時，滑輪組的機械效率跟動滑輪的重、提起物體的重有關(guān)，在提起的物體重相同時，機械效率不同，是因為動滑輪重力不同；
（4）由圖甲可知，滑輪組繩子的股數(shù)為n=2，
因為繩重、摩擦均不計，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）可得，
動滑輪重為：G_動=2F-G=2×2N-3N=1N．
故答案為：（1）改變力的方向；（2）50%；（3）動滑輪重不同；（4）1．

點評 （1）本題主要考查有用功、總功、機械效率的計算．
（2）滑輪組的機械效率跟動滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)．同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高．