某班同学利用图甲实验装置完成“测滑轮组机械效率的实验.各组实验数据确认无误后统计记录如下表:分析表中数据.回答一下问题:(1)第2次实验中滑轮组的机械效率是46.3%,实验中影响滑轮组效率的主要因素是钩码重与动滑轮重．(2)小红在图甲实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验.如图乙所示．①小红多使用一个滑轮.目的是为了改变改变力的方向,②当同学� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．

某班同学利用图甲实验装置完成“测滑轮组机械效率”的实验，各组实验数据确认无误后统计记录如下表：分析表中数据，回答一下问题：
（1）第2次实验中滑轮组的机械效率是46.3%；实验中影响滑轮组效率的主要因素是钩码重与动滑轮重．
（2）小红在图甲实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示．
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变改变力的方向；
②当同学各自使用甲乙两图的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，则η_甲=η_乙（填“＞、=或＜”），请论述你的理由：额外功和有用功都相同．

实验小组	钩码重 G/N	物体上升的高度h/cm	动滑轮 G’/N	拉力 F/N	滑轮组的机械效率η/%
1	0.5	3	0.4	0.35	47.6
2	0.5	5	0.4	0.36
3	1	5	0.6	0.62	53.8
4	1	5	0.8	0.71	46.9
5	2	5	0.6	0.98	68.0
6	2	5	0.8	1.06	62.9

分析（1）由图通过动滑轮绳子的段数n=3，由表格数据根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$计算第2次实验的机械效率；
分析表中实验数据，根据实验数据找出影响滑轮组效率的因素；
（2）滑轮组设计原则可归纳为：奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定；计算滑轮组的机械效率时，若忽略绳重及摩擦，则额外功就是提升动滑轮所做的功．

解答解：
（1）由图可知，通过动滑轮绳子的段数n=3，
由表格数据第2次实验中，物体重G=0.5N，拉力F=0.36N，所以此次实验的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{0.5N}{3×0.36N}$×100%≈46.3%；
由3、4或5、6可以看出，钩码重相同，动滑轮越重，机械效率越低；
由3、5或4、6可以看出，动滑轮重相同，钩码越重，机械效率越高；
由此可知，影响轮组机械效率的两个主要因素是：钩码重与动滑轮重；
（2）①由图乙，加一个定滑轮后绳子最后通过定滑轮，所以能起到改变力的方向的作用；
②这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，他们做的有用功相同，额外功也一样，因此总功相同，也就是机械效率不变．
故答案为：（1）46.3%；钩码重与动滑轮重；（2）①改变力的方向；②=；额外功和有用功都相同．

点评滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关，如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高；如果物体重不变，动滑轮越重，机械效率越低．