Question

【題目】在“測量滑輪組機械效率”的實驗中，小兵與同學們用同一滑輪組進行了三次實驗（如圖所示），實驗數據記錄如下表．

次數	鉤碼重/N	鉤碼上升距離/cm	彈簧測力計示數/N	彈簧測力計上升距離/cm	機械效率
1	2	10	0.8	30	83.3%
2	4	10	1.5	30	①
3	6	10	②	30	90.9%

（1）實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，并用_____ 測出物體上升的高度．

（2）表格中編號①處數據為__________，編號②處數據為_____________．

（3）分析數據可得結論：使用同一滑輪組提升不同物重至同一高度，提升的物重增加時，所做的額外功_______（選填“變大”“變小”或“不變”），造成此現象的原因是 _________________．

（4）分析數據可得結論：使用同一滑輪組，滑輪組的機械效率與物重的關系可能比較符合的圖是_____．

A. B.

C. D.

（5）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計繩重及摩擦，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率____ （ 選填“變大”“變小”或“不變”）

Answer 1

【答案】刻度尺 88.9% 2.2 變大 物重增大，繩與物重之間的摩擦力增大，額外功增大 B 不變

【解析】

(1)[1]實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，用刻度尺測量物體上升的高度；

(2)[2]第2次實驗的機械效率為：

≈88.9%；

[3]測力計分度值為0.2N，示數為2.2N，故編號②處數據為2.2；

(3)[4][5]用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物重增加時，因物重增加，繩子和輪之間的壓力變大，摩擦力變大，克服摩擦力所做的額外功將增大，故所做的額外功將增大；

(4)[6]動滑輪的重力不可忽略，則克服動滑輪的重和繩與滑輪間的摩擦所做的功為額外功，從摩擦角度考慮，隨著物體重力的增加，滑輪與繩子間摩擦會一定程度增大．同時，物重增大，有用功逐漸增大，有用功占總功的比值在增大，所以機械效率逐漸增大，但由于摩擦也在增大，故機械效率η與物體重力G的關系并不成正比，故B符合題意；

(5)[7]不計繩重及摩擦，則克服動滑輪的自重做的功為額外功的唯一來源，若將此滑輪組換一種繞繩方法，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率：

η=，

G和G動不變，故滑輪組的機械效率不變．