Question

7．如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	①66.7%

（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力有关．
（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=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出滑轮组的机械效率；
（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）根据公式W=Fs计算出动力做的功，由P=$\frac{W}{t}$计算出动力的功率．

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次滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%≈66.7%’
（3）随着提升物重的增加，绳子与轮之间的摩擦会变大，所以除克服动滑轮重所做的额外功外，其它额外功将变大；
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绕绳方式有关；
（4）动力做的功W_总=Fs=0.7N×0.3m=0.21J；
则P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{0.21J}{1.5s}$=0.14W．
故答案为：（1）见上图；（2）66.7%；（3）变大；物重；摩擦力；（4）0.14．

点评 本题是测量滑轮组机械效率的实验，考查了机械效率的计算，关键要正确理解有用功、总功的含义及影响滑轮组机械效率的因素．