Question

【題目】某實驗小組利用如圖裝置測算滑輪組的機械效率，所測實驗數據如下表。

實驗次數	鉤碼重 G(N)	鉤碼上升高度 h(m)	繩端拉力 F(N)	繩端移動距離 S(m)	機械效率
1	2.0	0.1	1.0	0.3	66.7%
2	4.0	0.1	1.8	0.3	74.1%
3	6.0	0.1	2.5	0.3

試根據表中實驗數據完成下列問題：

(1)實驗中，在讀拉力F的大小時，測力計應___________(填“保持靜止”或“勻速上升”)。

(2)表格中，第3次實驗的機械效率應為___________。

(3)實驗時，如果他們只測量了鉤碼上升高度h而沒有測量繩自由端移動的距離S，則他們________(填“能”或不能”)計算出滑輪組的機械效率。

(4)分析表中實驗數據，可知：在用同一滑輪組提升重物時，在允許的范圍內被提升的物體越重，滑輪組的機械效率越___________(填“大”或“小”)。

Answer 1

【答案】勻速上升 80% 能 大

【解析】

(1)[1]由力的平衡條件知道，若勻速提升物體，則還須克服機械摩擦做功，若靜止時讀數，則拉力中沒有測量出機械的摩擦力，所以，在讀拉力F的大小時，測力計應保持勻速上升；

(2)[2]第3次實驗中的有用功是：

W有=Gh=6.0N×0.1m=0.6J，

總功是：

W總=Fs=2.5N×0.3m=0.75J，

故機械效率是：

；

(3)[3]由圖知道，承擔物重是繩子的段數是n=3，所以繩子自由端移動的距離是s=nh，所以，滑輪組的機械效率是：

，

所以，如果只測量了鉤碼上升高度h而沒有測量繩自由端移動的距離，能夠計算出滑輪組的機械效率。

(4)[4]縱向分析表中數據知道，對于同一滑輪組，所提升的鉤碼越重，機械效率越大。