Question

陈亮同学做“测定滑轮组机械效率”的实验记录情况如下，请仔细阅读，并回答问题：
①A．装配一定一动的滑轮组，由三股细绳承担着动滑轮；
B．记下钩码和栓弹簧秤的线端起始位置，然后______拉弹簧秤，读出拉力的大小，测出钩码和拴弹簧秤的线移动的距离；
C．将有关数据填下表并完成计算．
D．实验记录：

拉力F/N	钩码重G/N	线端移动的距离S/m	钩码升起的高度h/m
1.61	3.92	3	1

E．实验结论：

有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η
3.92	4.83	123%

②从实验结论看，明显不对之处是______，因为______，其正确结论是______．
③若改用两动两定的滑轮来提升原来的重物，则此时滑轮组的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）
④本实验中若没有刻度尺测高度及绳自由端的距离，则滑轮组的机械效率应按η=______来计算．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用二力的平衡知识可知，只有匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小；
（2）滑轮组的机械效率等于有用功和总功的比值，即η=×100%，由于存在摩擦，滑轮组的机械效率总是小于1；
（3）改用二个动滑轮二个定滑轮来提升原来的重物，提升物体重力不变，动滑轮重力增大了，机械效率减小了；
（4）若没有刻度尺测高度及绳自由端移动距离，则根据η=×100%=×100%以及S=nh，可以推导出机械效率的计算公式．
解答：解：（1）根据二力平衡知，只有竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计时，拉力才等于弹簧测力计的示数；
（2）滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=81.2%，实验表格中为123%，显然是计算错了，原题是用W_总除以W_有；
（3）改用二个动滑轮二个定滑轮来提升原来的重物，提升物体重力不变，动滑轮重力增大了，克服动滑轮重力做的额外功增多了，所以机械效率减小了；
（4）若没有刻度尺测高度及绳自由端移动距离，则根据η=×100%=×100%以及S=nh，可得机械效率的计算公式为η=×100%．
故答案为：①沿竖直方向匀速拉动；
②η的值；计算η的值时用W_总除以W_有了；81.2%；
③变小；
④η=×100%．
点评：（1）滑轮组做的有用功是提升物体重力做的功，额外功是克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功，总功是拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值；
（2）本题考查了二力平衡条件的应用和滑轮组机械效率的计算，要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体的重力．