Question

11．同学们在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时提出了下列假设．其中，能够提高滑轮组机械效率的有（　　）

• A． 增大提升重物的高度
• B． 减少提升重物的质量
• C． 改变绳子的缠绕方法
• D． 减少动滑轮的质量

Answer 1

分析 （1）机械效率是指有用功占总功的百分比，而有用功和额外功之和称为总功；
（2）滑轮组的有用功是指重物被提升所做的功，即W_有用=Gh；滑轮组的总功是人的拉力所做的功，即W_总=Fs；滑轮组的额外功是指使用滑轮组时，拉升动滑轮、克服摩擦所做的功；
（3）对滑轮组来说，有几段绳子在拉重物，绳端移动的距离S就是重物移动距离h的几倍．故机械效率 η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$（n为拉重物的绳子段数）．

解答 解：
A．增大提升重物的高度时，绳端被拉升的距离也变长了，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$可知滑轮组的机械效率不变，故A错误；
B．减少提升重物的质量即减小重物的重力时，在动滑轮、摩擦不变的情况下，即额外功不变的情况下，有用功减小了，滑轮组的机械效率减小，故B错误；
C．改变绳子的缠绕方法，对重物被拉升没有影响，即对有用功没影响，对动滑轮的拉升、动滑轮转动时的摩擦也没有影响，即不影响额外功，所以滑轮组的机械效率不变，故C错误；
D．减少动滑轮的质量即减少动滑轮的重力，在物体重力不变即有用功不变的情况下，减少了额外功，可提高滑轮组的机械效率，故D正确．
故选D．

点评 本题考查了增大或减小机械效率的方法，对于改变滑轮组机械效率的方法，有两种情况：一是减轻动滑轮质量，或是加润滑油以减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加重物的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率．