Question

小强在测滑轮组的机械效率时，记录了如下的实验数据：（不计绳重和摩擦）
（1）根据上表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为______．
（2）请帮助小强在图中画出该滑轮组的绕线方式．
（3）当动滑轮重为______N时，使用该滑轮组提起2N重的钩码刚好不省力．

钩码重 力G/N	钩码上升 高度h/m	动滑轮 重G/N	绳子自由端 移动距离s/m
2	0.1	0.5	0.2

（4）写一条提高该滑轮组的机械效率的措施：______．

Answer 1

解：（1）拉力做的有用功：
W_有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，
拉力做的额外功：
W_额=G_动h=0.5N×0.1=0.05J，
拉力做的总功：
W_总=W_有用+W_额=0.2J+0.05J=0.25J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=80%；
（2）由s=nh可知，绳子的股数n===2，根据奇动偶定的原则，绳子固定在定滑轮上，绕制如下：

（3）因为此滑轮组由两端绳子承担物重，F=（G+G_动），所以当动滑轮重力与物体重力相等时，刚好不省力，即动滑轮重也是2N时不省力；
（4）根据公式η====可知，要提高滑轮组的机械效率可以增大物重或减小动滑轮重．
故答案为：（1）80%；（2）见上图；（3）2；（4）增大物重．
分析：（1）根据W=Gh、W=G_动h求出有用功和额外功，再求出总功，滑轮组的机械效率是有用功与总功之比；
（2）根据s=nh求出绳子股数，再根据奇动偶定的原则来绕制滑轮组；
（3）根据F=（G+G_动）求出动滑轮重．
（4）根据公式η====可以分析出影响滑轮组机械效率的因素．
点评：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．