Question

如图所示，是小宾同学测定滑轮组机械效率的装置．
（1）小宾同学实验中测量的有关数据如下表，请你根据表中数据画出实验中滑轮组的绕线，并填好下表的空格

次数	钩码重G/N	钩码上升高度h/m	拉力F/N	细线自由端移动的距离S/m	机械效率η/100%
1	1.0	0.2	0.8	0.4
2	3.0	0.3		0.6	75

（2）请根据实验结论及相关知识判断，下列说法正确的是（

 

）
A．滑轮组的机械效率大小只取决于摩擦及动滑轮的重力，与被提物重无关
B．对同一滑轮组，所提物体重力越小，机械效率越高
C．在不计绳重及摩擦时，机械效率的大小与绳子的绕法无关
D．滑轮组的机械效率越高，所做的有用功就多．

Answer 1

分析：（1）钩码上升的高度h，细线自由端移动的距离S，它们之间的关系是S=nh，则n=

S

h

，n为与动滑轮相连的绳子段数，然后根据“奇动偶定”的原则开始绕线；
（2）滑轮组做的有用功是钩码重和上升高度的乘积，即W_有用=Gh；总功是拉力和细绳自由端移动的距离的乘积，即W_总=FS；机械效率等于有用功和总功的比值，η=

W有用

W总

；
（3）影响滑轮组机械效率的因素有提升物体的重力、动滑轮重力、绳子的重力及摩擦，同一滑轮组提升物体重力越大，机械效率越大．

解答：解：（1）与动滑轮相连的绳子段数n=

S

h

=

0.4m

0.2m

=2，为偶数，从定滑轮挂钩开始绕线，如下图；
（2）①根据滑轮组机械效率计算公式η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

1.0N×0.2m

0.8N×0.4m

×100%=62.5%；
②根据η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

得，拉力的大小F=

Gh

ηS

=

3.0N×0.3m

75%×0.6m

=2N．
（3）A、滑轮组的机械效率除与摩擦及动滑轮的重力有关之外，还与被提物重有关，因此该选项错误；
B、同一滑轮组，所提物体重力越小，机械效率越小，该选项错误；
C、影响滑轮组机械效率的因素有提升物体的重力、动滑轮重力、绳子的重力及摩擦；不计绳重及摩擦时，机械效率的大小与提升物体的重力和动滑轮重力有关，与绳子的绕法无关，该选项正确；
D、滑轮组的机械效率越高，所做的有用功不一定就越多，只是有用功在总功中占得比例变大了．
故答案为：（1）绕线如下图：62.5、2；（2）C．

点评：（1）“n”表示承担物重的绳子股数，是与动滑轮相连的绳子的股数，包括连在动滑轮的挂钩（或边框）及从动滑轮引出的拉绳的自由端，如“n”是奇数，从动滑轮连起；如“n”是偶数，从定滑轮连起，简称“奇动偶定”；
（2）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；
（3）提升的物体重力增大，有用功增大，额外功基本不变，有用功在总功中占得比值增大，机械效率变大．