Question

测滑轮组的机械效率，动滑轮的质量为m，如图安装好滑轮组，记下钩码及弹簧测力计的位置，拉动弹簧测力计使重为G的钩码升高，读出弹簧测力计的示数F，用刻度尺分别测出钩码被提高的高度h和弹簧测力计移动的距离s，记录数据．
（1）竖直向上拉动弹簧测力计，不考虑绳子的伸长，弹簧测力计移动的距离与钩码被提升的高度的关系是s=______h．
（2）用公式计算机械效率的条件是______，它比用公式计算出的结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）．
（3）保持此装置不变．将钩码增加为2G，滑轮组的机械效率将______．（填“增大”“减小”或“不变”）

Answer 1

【答案】分析：（1）由图知，承担物重的绳子股数n=3，则s=3h；
（2）η=，只考虑动滑轮的重，没有考虑绳重和摩擦；η=，同时考虑到动滑轮重、绳重、摩擦，有用功不变，后者总功增大，所以后者机械效率偏小．
（3）滑轮组一定时，增大提升物体的重，有用功在总功中比值增大，机械效率增大．
解答：解：（1）由图知，n=3，则s=3h；
（2）η=，总功等于提升动滑轮和重物做的功，条件：不考虑绳重和摩擦；
η=，同时考虑到动滑轮重、绳重、摩擦；
两个公式中，提起物体时有用功相同，根据η=计算时总功偏小，机械效率偏大．
（3）同一滑轮组提起钩码的重增加，额外功几乎不变，有用功在总功的比值增大，所以同一滑轮组提起的物体越重，机械效率越高．
故答案为：（1）3； （2）不计绳重和摩擦，偏大； （3）增大．
点评：滑轮组的机械效率跟提起物体的重力、绳重、摩擦、动滑轮重有关，跟物体升高的距离、提起的速度没有关系，计算时要注意条件；滑轮组一定时，增大提升物体的重，有用功在总功中比值增大，机械效率升高．