Question

如圖所示，是小賓同學(xué)測定滑輪組機(jī)械效率的裝置．
（1）小賓同學(xué)實(shí)驗(yàn)中測量的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表，請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞線，并填好下表的空格

次數(shù)	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/m	拉力F/N	細(xì)線自由端移動的距離S/m	機(jī)械效率η/100%
1	1.0	0.2	0.8	0.4
2	3.0	0.3		0.6	75

（2）請根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論及相關(guān)知識判斷，下列說法正確的是（

 

）
A．滑輪組的機(jī)械效率大小只取決于摩擦及動滑輪的重力，與被提物重?zé)o關(guān)
B．對同一滑輪組，所提物體重力越小，機(jī)械效率越高
C．在不計(jì)繩重及摩擦?xí)r，機(jī)械效率的大小與繩子的繞法無關(guān)
D．滑輪組的機(jī)械效率越高，所做的有用功就多．

Answer 1

分析：（1）鉤碼上升的高度h，細(xì)線自由端移動的距離S，它們之間的關(guān)系是S=nh，則n=

S

h

，n為與動滑輪相連的繩子段數(shù)，然后根據(jù)“奇動偶定”的原則開始繞線；
（2）滑輪組做的有用功是鉤碼重和上升高度的乘積，即W_有用=Gh；總功是拉力和細(xì)繩自由端移動的距離的乘積，即W_總=FS；機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，η=

W有用

W總

；
（3）影響滑輪組機(jī)械效率的因素有提升物體的重力、動滑輪重力、繩子的重力及摩擦，同一滑輪組提升物體重力越大，機(jī)械效率越大．

解答：解：（1）與動滑輪相連的繩子段數(shù)n=

S

h

=

0.4m

0.2m

=2，為偶數(shù)，從定滑輪掛鉤開始繞線，如下圖；
（2）①根據(jù)滑輪組機(jī)械效率計(jì)算公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

1.0N×0.2m

0.8N×0.4m

×100%=62.5%；
②根據(jù)η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

得，拉力的大小F=

Gh

ηS

=

3.0N×0.3m

75%×0.6m

=2N．
（3）A、滑輪組的機(jī)械效率除與摩擦及動滑輪的重力有關(guān)之外，還與被提物重有關(guān)，因此該選項(xiàng)錯誤；
B、同一滑輪組，所提物體重力越小，機(jī)械效率越小，該選項(xiàng)錯誤；
C、影響滑輪組機(jī)械效率的因素有提升物體的重力、動滑輪重力、繩子的重力及摩擦；不計(jì)繩重及摩擦?xí)r，機(jī)械效率的大小與提升物體的重力和動滑輪重力有關(guān)，與繩子的繞法無關(guān)，該選項(xiàng)正確；
D、滑輪組的機(jī)械效率越高，所做的有用功不一定就越多，只是有用功在總功中占得比例變大了．
故答案為：（1）繞線如下圖：62.5、2；（2）C．

點(diǎn)評：（1）“n”表示承擔(dān)物重的繩子股數(shù)，是與動滑輪相連的繩子的股數(shù)，包括連在動滑輪的掛鉤（或邊框）及從動滑輪引出的拉繩的自由端，如“n”是奇數(shù)，從動滑輪連起；如“n”是偶數(shù)，從定滑輪連起，簡稱“奇動偶定”；
（2）滑輪組做的有用功是提升物體重力做的功，額外功是克服動滑輪重力和繩子重力及摩擦做的功；
（3）提升的物體重力增大，有用功增大，額外功基本不變，有用功在總功中占得比值增大，機(jī)械效率變大．