Question

某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示．

次数	钩码重G/N	钩码上升高度h/m	有用W 有/J	测力计拉力F/N	测力计移动距离s/m	总功W总/J	机械效率h
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.1	0.4	l.6	0.3	0.48	83.3%
3	4	0.1		1．l	0.5	0.55

（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越

 

．
（2）第3次实验中所做的有用功是

 

J，机械效率是

 

．
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功

 

（选填“增大”或“减小”），因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与

 

有关．
（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，

 

额外功（选填“增大”或“减小”）．

Answer 1

分析：（1）重物由n段绳子承担，s=nh．
（2）W_有=Gh，W_总=Fs，η=

W有

W总

．
（3）滑轮组的机械效率跟提起的物重，动滑轮的重、绳子的重、摩擦有关．
（4）提高机械效率的方法：增加物重，减轻机械的重，减小摩擦．

解答：解：（1）甲乙是同一个滑轮组，甲提起2N的物体，乙提起4N的物体，其他的条件相同，甲的机械效率是74.1%，乙的机械效率是83.3%，所以，使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越大．
（2）W_有=Gh=4N×0.1m=0.4J，
W_总=0.55J，
∴η=

W有

W总

=

0.4J

0.55J

≈72.7%．
（3）η=

W有

W总

=

W有

W有+W额外

，第3次有用功一定，动滑轮越重，额外功越大，机械效率越低．
（4）有η=

W有

W总

=

W有

W有+W额外

知，提高机械效率的方法：增大有用功或减小额外功．
故答案为：（1）大．（2）0.4；72.7%．（3）增大；动滑轮的重．（4）减小．

点评：（1）能判断绳子的段数．
（2）利用W_有=Gh，W_总=Fs，η=

W有

W总

进行有关计算．
（3）滑轮组的机械效率跟提起的物重，动滑轮的重、绳子的重、摩擦有关．跟物体升高的距离，绳子的绕法没关．
（4）掌握提高滑轮组机械效率的方法．