Question

小雪和小红在进行“测滑轮组的机械效率”实验时，一起组装好如图所示的实验装置，她们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置．小红匀速向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N；同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误．其它被测量和计算数据如下表：

钩码重 G（N）	弹簧测力计 提升高度s（ m）	有用功 W有 （J）	总功 W总（J）	机械 效率η
2	0.4	0.2	0.2	100%

（1）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为1OO%，她们意识到出现了错误．请你帮她们找出原因：

弹簧测力计提升的高度测量错误，应为0.5m

（2）其它测量值不变，她们改正错误后，则测得此时滑轮组的机械效率为

80%

．
（3）若没有刻度尺，也能测出滑轮组的机械效率，其数学表达式为η=

G

nF

×100%

（4）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将

变大

．（填如何变化）

Answer 1

分析：（1）滑轮组在使用中，动滑轮被几根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的几倍；
（2）根据公式η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%可计算出机械效率；
（3）根据η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%，可知滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关，没有刻度尺也可测出滑轮组的机械效率；
（4）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，因此机械效率会变大．

解答：解：（1）由图知，滑轮组由5根绳子承担物重，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的5倍，因此弹簧测力计提升的高度错了，应为0.5m；
（2）滑轮组的机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

2N×0.1m

0.5N×0.5m

×100%=80%；
（3）η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%；
（4）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，因此机械效率会变大．
故答案为：（1）弹簧测力计提升的高度测量错误，应为0.5m；（2）80%；（3）

G

nF

×100%；（4）变大．

点评：滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关．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重力．