Question

小红用一个动滑轮、弹簧测力计和钩码组装成图所示的装置研究以下问题：

（1）使用动滑轮能否省功？

（2）动滑轮的机械效率与什么因素有关？

实验得到下表中的数据：

钩码 重/N	钩码上升的距离/m	弹簧测力计的示数/N	弹簧测力计 移动距离/m	W有用功/J	W总/J	机械效率η / %
1	0.10	0.6	0.20	0.10	0.12	83.33
2	0.15	1.1	0.30	0.30	0.33	90.91
3	0.20	1.6	0.40	0.60	0.64

（1）提升3N钩码时的机械效率是             ；

（2）分析3次实验的数据可初步得出的结论是：使用动滑轮               ；

（3）既然有如上结论，为什么还要使用动滑轮，请引用表中数据举例说明：                  ；

（4）分析实验数据还可初步得出有关动滑轮机械效率的结论是：                 。

Answer 1

（1）93.75%；（2）不省功；（3）（引用任一组数据说明）可以省力；（4）同一动滑轮的机械效率随物重增大而增大。

【解析】

（1）根据W_有=Gh可知，第三次实验提升的钩码重3N，因此根据第三次数据的有用功和总功可求出机械效率：。

（2）使用动滑轮提升物体时，总功总是大于有用功，因此使用动滑轮不能省功，使用任何机械都不能省功。

（3）根据表格中的第三次实验数据可知，钩码重3N，拉力为1.6N，说明使用动滑轮可以省力。

（4）由可知，第一次提升的钩码重： ；

第二次提升的钩码重：；

第三次提升的钩码重：；

根据表格数据可知，机械效率随重力的增大而增大，故可得出的结论是：同一动滑轮的机械效率随物重的增大而增大。