Question

【題目】小靜測量滑輪組的機械效率，使用下圖所示的裝置，圖中鉤碼重2N，豎直向上拉彈簧測力計使鉤碼勻速從圖甲上升到圖乙的位置，上升過程中彈簧測力計的指針一直指在圖丙所示的刻度。

（1）請將實驗表格填寫完整：

鉤碼重G（N）	彈簧測力計的示數F（N）	鉤碼上升高度h（m）	彈簧測力計移動距離s（m）	有用功 W有（J）	總功 W總（J）	機械效率η
2

（2）小靜繼續利用左圖研究提高滑輪組的機械效率的方法，實驗數據如下表，

鉤碼重G（N）	彈簧測力計的示數F（N）	鉤碼上升高度h（m）	彈簧測力計移動距離s（m）	有用功 W有（J）	總功 W總（J）	機械效率η
4	1．5	0．1	0．3	0．4	0．54	88．9%
6	2．2	0．1	0．3[	0．6	0．66	90．9%

由實驗數據可得出結論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越 。

（3）若小靜改用二個動滑輪二個定滑輪來提升原來的重物，如右圖，則彈簧秤的示數將 （填變大、變小、不變）；但由于動滑輪自重增大，對動滑輪所做的額外功 （選填“增大”或“減小”），此時滑輪組機械效率將 （填變大、變小、不變）。

Answer 1

【答案】（1）0．8；0．1；0．3；0．2 ；0．24；83．3％；（2）大；

（3）變小；增大；減小；增加物重，（4）動滑輪重、繩與滑輪的摩擦等

【解析】

試題分析：（1）①由丙圖可知，彈簧測力計的分度值為0．1N，拉力F=0．8N；

②由甲乙兩圖可知，物體上升的高度h=0．1m；

③滑輪組繩子的有效股數n=3，繩子自由端移動的距離s=nh=3×0．1m=0．3m；

④有用功W有 =Gh=2N×0．1m=0．2J；

⑤總功W總 =Fs=0．8N×0．3m=0．24J；

⑥滑輪組的機械效率η=W有/W總=0．2J/0．24J≈83．3%，如下表所示：

鉤碼重G（N）	彈簧測力計的示數F（N）	鉤碼上升高度h（m）	彈簧測力計移動距離s（m）	有用功 W有（J）	總功W總（J）	機械效率η
2	0．8	0．1	0．3	0．2	0．24	83．3%

（2）從表格中數據可以看出，提升物體的重力逐漸變大，其機械效率逐漸增大，故可以得出：使用同一滑輪組提升重物時，被提升物體所受重力越大，滑輪組的機械效率越高；

（3）改用二個動滑輪二個定滑輪來提升原來的重物，與動滑輪相連的繩子段數n多了，根據滑輪組的省力公式F=G總/n 可知，比以前更省力了，彈簧測力計的示數變小了；提升物體重力不變，動滑輪重力增大了，克服動滑輪重力做的額外功增大了，所以機械效率變小了。