Question

下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的一组数据．

实验次数	物重G/N	钩码上升高度h/m	动力F/N	动力作用点移动距离s/m	滑轮组的机械效能η
1	4.0	0.1	2.5	0.2

（1）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法．
（2）根据表中数据，请填空：有用功是______J；机械效率是______；如果不计摩擦和绳重，则动滑轮重是______N
（3）小明用该滑轮组进行第二次测量时，提升重6N的物体至同一高度，该滑轮组的机械效率将______．（选填“变大”“变小”或“不变”）

Answer 1

解：
（1）由实验数据知：钩码上升的高度是h=0.1m，绳子自由端移动的距离是s=0.2m，即s=2h，所以承担物重的绳子有2段，需要从定滑轮开始绕绳．绕绳方法如下图：
（2）拉力做的有用功为W_有用=Gh=4.0N×0.1m=0.4J，
总功为W_总=Fs=2.5N×0.2m=0.5J，
滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%=80%；
∵F=（G+G_动），
∴动滑轮的重力为G_动=2F-G=2×2.5N-4N=1N；
（3）提升重6N的物体时，
机械效率为η′=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%≈86%，
所以该滑轮组的机械效率将变大．
故答案为：
（1）绕绳方法如下：
；
（2）0.4；80%；1；
（3）变大．
分析：（1）要根据绳子自由端移动的距离和钩码上升高度之间的关系，判断承担物重的绳子的段数，它们之间的关系式是S=nh；
（2）已知物重和上升高度，可以得到有用功，已知拉力和绳子自由端移动的距离，可以得到总功；已知有用功和总功，利用机械效率公式得到滑轮组的机械效率；不计绳重和摩擦，根据滑轮组的特点得到动滑轮的重力；
（3）已知物重和动滑轮重，可以得到第二次的机械效率，与第一次比较得到结论．
点评：此题是测量滑轮组的机械效率，主要考查了有关滑轮组的组装，一定要搞清绳端移动距离与物体上升高度之间的关系，要熟练掌握机械效率的计算公式，要知道s与h的对应关系以及影响滑轮组机械效率的因素．