Question

小明在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖甲所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．（實(shí)驗(yàn)中所用的每個(gè)輪子都一樣重）

實(shí)驗(yàn)序號	物重G/N	物體上升的高度h/cm	測力計(jì)的示數(shù)F/N	測力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm	機(jī)械效率η
1	2	5	0.9	15	74.1%
2	2	10	0.9	30	74.1%
3	4	10	1.7	30	78.1%
4	6	10	2.5	30	80%

（1）分析表中數(shù)據(jù)，可知滑輪組的機(jī)械效率與物體上升的高度

無關(guān)

，與所提物體的重力大小

有關(guān)

；（均選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）
（2）請用實(shí)驗(yàn)中所測量的物理量符號寫出計(jì)算機(jī)械效率的表達(dá)式η=

Gh

Fs

×100%

，并算出    第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率

80%

；
（3）如果換用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把同一重物提升相同高度，需要做的額外功更

大

，所以機(jī)械效率更

小

；（均選填“大”或“小”）

Answer 1

分析：（1）分析1和2數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組提升相同的重物、上升的高度不同時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率相同；分析2和3數(shù)據(jù)可知同一滑輪組提升不同的重物、上升相同的高度時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率不同，據(jù)此得出結(jié)論；
（2）滑輪組效率為有用功與總功的比值，有用功為克服物體重力做的功，總功為拉力做的功；把第4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)代入求出機(jī)械效率；
（3）物體的重力相同，動(dòng)滑輪的重力越大，機(jī)械效率越低．

解答：解：
（1）由1和2可知，同一滑輪組，提升物體的重力不變，滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)；由2和3可知，滑輪組的機(jī)械效率與物體的重力有關(guān)；
（2）因有用功為W_有=Gh，總功為W_總=Fs，所以機(jī)械效率的表達(dá)式η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%；
第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為η=

Gh

Fs

×100%=

6N×0.1m

2.5N×0.3m

=80%．
（3）乙圖動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)增多，所以所做額外功更大，有用功不變，總功變大，因此機(jī)械效率降低．
故答案為：
（1）無關(guān)；有關(guān)；      
（2）

Gh

Fs

×100%；80%；
（3）大；小．

點(diǎn)評：滑輪組的機(jī)械效率和物體重、動(dòng)滑輪重有關(guān)，如果動(dòng)滑輪重不變，物體越重，機(jī)械效率越高；如果物體重不變，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低；要是考慮繩重和摩擦力的話，繩重和動(dòng)滑輪重都屬于機(jī)械本身重力，摩擦力越大也會(huì)使吊起同樣重的物體時(shí)使用的拉力越大，使機(jī)械效率降低，總的說滑輪組的機(jī)械效率與物體重力、摩擦力、機(jī)械本身重力有關(guān)；要提高機(jī)械效率，應(yīng)盡量減小摩擦和機(jī)械本身重力的同時(shí)，最大限度的增加被吊物體重力．