Question

如圖所示，在探究滑輪組的機械效率實驗中小龍和小文用同樣的滑輪，卻連成了甲、乙不同的滑輪組并測出了各自的實驗數據．

次數	鉤碼 重/N	鉤碼上升 的高度/cm	彈簧測力計 的示數/N	彈簧測力計 移動的距離/cm
小龍	2	10	1.0	30
小文	2	10	0.8	40

（1）小文測得滑輪組的機械效率為

 

．
（2）實驗后小文想：對于同一個滑輪組，它的機械效率是否不變呢？經過思考后他認為：即使像圖乙那樣已繞好的滑輪組，機械效率也不是固定的，還應該與

 

有關，并用實驗驗證了自己的猜想是正確的．小文的實驗方法是

 

．
（3）小龍認為：用滑輪組提升重物時，人提升動滑輪所做的功是沒有用的，所以，

 

也應該是影響滑輪組機械效率高低的主要因素．
（4）小文用滑輪組乙在t秒內勻速提起重為G的物體升高h米（不計繩重和摩擦），若滑輪組的機械效率為η，動滑輪重G_動=

 

；小文的功率P=

 

．

Answer 1

分析：（1）已知測力計移動距離和測力計示數，可求總功，知道鉤碼重和上升高度，可求有用功，有用功除以總功就是機械效率．
（2）同一滑輪組，額外功不變，η=

Gh

Gh+G動h

，物體越重，有用功越多，機械效率越大．
（3）對動滑輪做的功為額外功，額外功越少，機械效率越高．
（4）根據公式η=

Gh

Gh+G動h

計算動滑輪重，根據P=FV計算功率．

解答：解：（1）η=

Gh

FS

=

2N×0.1m

0.8N×0.4m

=62.5%．
（2）動滑輪不變，說明額外功不變，物體越重，有用功越多，機械效率越大．
在滑輪組上掛不同數量的鉤碼分別測出滑輪組的機械效率并比較．
（3）對動滑輪做的功為額外功，所以動滑輪越少，額外功越少．
（4）η=

Gh

Gh+G動h

，
所以G_動=

G

η

-G．
小文的功率P=FV=

G+G動

4

×

4h

t

=

Gh

ηt

．
故答案為：62.5%；提升的物體重；在滑輪組上掛不同數量的鉤碼分別測出滑輪組的機械效率并比較；動滑輪個數；

G

η

-G；

Gh

ηt

．

點評：本題考查機械效率的計算，以及影響機械效率的因素，減小額外功的方法等．