Question

13．课外活动小组的学生在做“测定滑轮组机机械效率”实验时，记录情况如下表格：

滑轮 使用	钩码重G/（N）	钩码 升高h/（m）	弹簧秤示数F/（N）	绳自由端 移动距离S/（m）	机械 效率η
一动一定	1	0.1	0.4	0.3

（1）表格内机械效率计算结果为83.3%；
（2）若改用两个动滑轮两个定滑轮来提升原来的重物，如同B所示则弹簧秤上示数将变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）；此时滑轮组机械效率将减小，其原因是动滑轮重力增大，额外功增加，滑轮组机械效率减小．
（3）本实验中若增加钩码的个数，如图C所示，相对于B装置．滑轮组的机械效率变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）；没有刻度尺测高度及绳自由端移动距离，则滑轮组机械效率成按η=$\frac{G}{4F}$×100%求出．

Answer 1

分析 （1）根据表中数据数据，应用效率公式求出滑轮组的机械效率．
（2）分析图示滑轮组，然后应用效率公式分析答题．
（3）应用效率公式求出滑轮组机械效率的表达式．

解答 解：（1）滑轮组的效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{1N×0.1m}{0.4N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（2）若改用两个动滑轮两个定滑轮来提升原来的重物，由图B所示可知，承重绳子的股数增加，拉力将减小，弹簧秤上示数将变小；由于增加了一个动滑轮，所做额外功增加，有用功占总功的比重减小，滑轮组机械效率减小．
（3）使用同一滑轮组提升重物，增加钩码的个数，有用功增加，额外功不变，有用功占总功的比重增加，滑轮组机械效率变大；
由图C所示滑轮组可知，承重绳子的股数：n=4，滑轮组效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{G}{4F}$×100%．
故答案为：（1）83.3%；（2）变小；动滑轮重力增大，额外功增加，滑轮组机械效率减小；（3）变大；$\frac{G}{4F}$×100%．

点评 本题考查了求滑轮组的机械效率、判断滑轮组效率如何变化，应用效率公式即可正确解题．