Question

某同學在做“測定滑輪組機械效率”實驗時，采用“一個定滑輪和一個動滑輪”組成的滑輪組，如圖所示．（不計繩重和摩擦）
（1）根據圖，完成下列表格．

鉤碼重量 G/N	鉤碼上升高度h/m	動滑輪重量 G’/N	繩自由端移動距離s/m	機械效率 η
2.0	0.05	1.0

（2）如果第二次實驗用“兩個定滑輪和兩個動滑輪”（滑輪規格同前）組成的滑輪組來提升同樣的鉤碼做實驗，則機械效率將

變小

（填“不變”、“變小”或“變大”）．

Answer 1

分析：（1）根據滑輪組確定承擔物重的繩子段數，由s=nh求出s的距離；
根據η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Gh+G動h

×100%求出滑輪組的機械效率；
（2）根據機械效率的概念進行分析，提升同樣的鉤碼則有用功相同，增加了一個動滑輪后，做的額外功增多，則有用功在總功中所占的比例減小，機械效率變小．

解答：解：（1）由圖知，滑輪組由3段繩子承擔物重，所以s=3h=0.05m×3=0.15m，
η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Gh+G動h

×100%=

2N×0.05m

2N×0.05m+1N×0.05m

=66.7%．
（2）如果第二次實驗用“兩個定滑輪和兩個動滑輪”，則動滑輪總重增大，做的額外功增多，提升同樣的鉤碼，則所做的額外功不變，此時有用功在總功中所占的比例減小，機械效率變小．
故答案為：（1）0.15；66.7%；（2）變小．

點評：此題是測量滑輪組機械效率實驗，考查了機械效率的計算及動滑輪個數對機械效率的影響，解決本題的關鍵：一是會根據拉力和物重的關系判斷繩子的有效股數；二是會根據影響滑輪組效率的因素分析問題；三是明確額外功產生的原因，并靈活運用有用功、額外功、總功之間的關系結合機械效率公式得出不同形式的表達式．