Question

在測量滑輪組機械效率的活動中，小吳同學測量了下列數據．請幫助他完成下列活動任務．

實驗次數	動滑輪重G動/N	物重G/N	鉤碼上升高度h/m	動力F/N	動力作用點移距離s/m	滑輪組的機械效率η
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	0.5	4	0.1	2	0.3

（1）請在圖中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法．
（2）小吳同學在記錄數據時漏填了一個數據，請幫他將表格中的數據補充完整．
（3）經過分析發(fā)現(xiàn)：用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，當被提升的物重增加時，滑輪組的機械效率將______ （選填“變大”、“變小”或“不變”）．
進一步分析可知，在動滑輪和繩重一定的情況下，該滑輪組的機械效率與______和______有關．
（4）小吳同學在第一次實驗中，使鉤碼上升0.1m所用的時間為1.5s，則他說做功的功率為______W．

Answer 1

解：（1）根據s=nh可知，表格中動力作用點移動的距離是鉤碼上升高度的3倍即繩子的有效股數為3，3為奇數，所以繩子應從動滑輪開始按一動滑輪一定滑輪進行纏繞，如下圖所示：

（2）第3次滑輪組的機械效率為：
η=×100%=×100%=×100%≈66.7%；
（3）分析表中數據可知，用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，當被提升的物重增加時，滑輪組的機械效率將變大；
物體越重，每段繩子上承擔的物重越大，繩子與輪之間的摩擦也會越大；
在繩重一定的情況下，物體的重力大小會影響有用功，摩擦力大小會影響額外功，所以滑輪組的機械效率與物重和摩擦有關；
（4）∵動力的功率即為總功的功率，
∴由題意知，物體上升0.1m，動力作用點移動0.3m，
所以P====0.14W．
故答案為：
（1）上圖所示；
（2）66.7%；
（3）變大；物重；摩擦；
（4）0.14．
分析：（1）根據s=nh求出表格中繩子的有效股數，再根據“動奇定偶”組裝滑輪組；
（2）根據W=Gh求出有用功，根據W=Fs求出總功，利用η=×100%求出滑輪組的機械效率；
（3）分析表中的數據可知，其他條件不變時，滑輪組機械效率與被提升物重的關系；滑輪組做的額外功是克服動滑輪重力和繩子間的摩擦力做的功，摩擦力與繩子間的拉力和接觸面的粗糙程度有關，因此提的物體越重，摩擦力越大，額外功也會變大；
（4）動力的功率就是總功的功率，求出第一次實驗中的總功W_總，根據P=就可以計算出功率．
點評：本題是測量滑輪組的機械效率，主要考查了有關滑輪組的組裝，一定要搞清繩端移動距離與物體上升高度之間的關系，同時要熟練掌握機械效率的計算公式：η=×100%，同還考查了影響滑輪組機械效率的因素．