Question

在做“測滑輪組的機械效率”的實驗中，同學們測得如圖所示（a）、（b）兩個滑輪組的機械效率不同，實驗數據如右表格所示．

次數 物理量	1	2	3
鉤碼重G/N	4	4	6
鉤碼上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F/N	1.8	1.4	2.4
繩端移動距離s/m	0.3	0.5	0.3
機械效率η	74%		83.3%

（1）分析表中數據可得出實驗3是用

（a）

圖做的實驗．請在表中空白處填上恰當的數據．
（2）比較實驗1和實驗2的數據可得出：使用不同的滑輪組

提起物體的重

相同時，動滑輪的個數越多，滑輪組的機械效率

低

．
（3）比較實驗1和實驗3可得出：使用同一滑輪組，

增加提起物體的重

，可以提高滑輪組的機械效率．
（4）在“測滑輪組機械效率”的實驗中，如果沒有刻度尺，對于圖（b）所示滑輪組，只要測出鉤碼重為G，然后拉動彈簧測力計，使鉤碼

勻速

（選填“勻速”或“變速”）上升，從彈簧測力計讀出拉力值F，就可算出η=

G

5F

．

Answer 1

分析：（1）根據物體升高的距離和繩端移動的距離，判斷繩子的段數，確定滑輪組．
知道鉤碼的重力、鉤碼移動的距離、拉力、繩端移動的距離，求出有用功和總功，求出機械效率．
（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，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒有關系．
（3）同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高．
（4）用滑輪組提起物體時，要勻速直線拉動物體；滑輪組的機械效率：η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G×h

F×5h

=

G

5F

．

解答：解：（1）由實驗3數據知，鉤碼上升0.1m，繩端移動0.3m，所以有3段繩子承擔物體的重，所以實驗3是由圖（a）完成的．
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

4N×0.1m

1.4N×0.5m

×100%≈57.1%．
（2）由實驗1和實驗2的數據知，提起的物體重相同，動滑輪越多，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低．
（3）由實驗1和實驗3數據知，同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高．所以使用同一滑輪組，增加提起物體的重，可以提高滑輪組的機械效率．
（4）用滑輪組提升物體時，彈簧測力計要沿豎直方向勻速直線運動．
η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G×h

F×5h

=

G

5F

．
故答案為：（1）（a）；57.1%；（2）提起物體的重；低；（3）增加提起物體的重；（4）勻速；

G

5F

．

點評：（1）η=

G

nF

在計算滑輪組機械效率時是比較常用的公式．
（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，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒有關系．同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高．