Question

14．下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据．

	动滑轮重 G动/N	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 机械效率η
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	0.5	4	0.1	2	0.3

（1）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法．
（2）将表格中的数据补充完整．
（3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的额外功外，其它额外功将变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与物重和摩擦有关．
（4）第一次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为0.14W．

Answer 1

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）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%计算第3次实验的机械效率．
（3）滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功，摩擦力与绳子间的拉力和接触面的粗糙程度有关，因此提的物体越重，摩擦力越大，额外功也会变大．
（4）动力的功率就是总功的功率，求出第一次实验中的总功W_总，根据P=$\frac{{W}_{总}}{t}$就可以计算出功率．

解答 解：
（1）由表格中数据可知，物体上升的高度h=0.1m，而绳子自由端移动的距离为0.3m，s=3h，所以由3段绳子承担物重，因此要从动滑轮绕起．如图所示：
；
（2）第3次实验的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%≈66.7%．
（3）物体越重，每段绳子上承担的物重越大，所以绳子与轮之间的摩擦也会越大．
在绳重一定的情况下，物体的重力大小会影响有用功，摩擦力大小会影响额外功，所以滑轮组的机械效率与物重和摩擦有关．
（4）动力的功率即总功的功率．
由题意知，物体上升0.1m，动力作用点移动0.3m．
所以P=$\frac{{W}_{总}}{t}$$\frac{Fs}{t}$=$\frac{0.7N×0.3m}{1.5s}$=0.14W．
故答案为：
（1）见上图；（2）66.7%；（3）变大；物重；摩擦；（4）0.14．

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，同时要熟练掌握机械效率的计算公式．影响滑轮组机械效率的因素：物体的重力、动滑轮的重力、绳子和滑轮之间的摩擦力