Question

王明按正確的方法測定滑輪組的機械效率，如圖是他在測定時的方法，下表為測定時記錄的一組數據．
（1）由表中數據可以計算出，滑輪組對鉤碼所做的有用功為 0.1J，人做的總功為

0.06

J；

鉤碼總重G（N）	鉤碼上升高度h（m）	測力計拉力F（N）	測力計移動距離s（m）
2	0.05	0.4	0.15

（2）對以上兩個計算結果進行比較，其不合理之處是

有用功大于總功

；結合彈簧測力計放大圖，可知王明的錯誤是

彈簧測力計讀數錯誤

；
（3）計算出該滑輪組的機械效率為

83.3%

；
（4）另外兩個小組的動滑輪重相同，提起的鉤碼重也相同，測出的滑輪機械效率卻不同，原因不可能是

D

A．滑輪的輪與軸間摩擦大小不同      B．測拉力時沒有使測力計勻速上升
C．測拉力時拉力方向沒有豎直向上    D．鉤碼被提升的高度不同
（5）你能分析一下效率不是100%的原因嗎？
請你試著寫出兩條：

動滑輪及繩子所受重力

、

繩子與滑輪間的摩擦

．

Answer 1

分析：（1）利用公式W=Fs可求出總功的大小；
（2）有用功是0.1J，總功是0.06J，有用功大于總功，這是不合理的．原因是彈簧測力計的分度值搞錯，造成讀數錯誤；
（3）應用效率公式可計算出滑輪組的機械效率；
（4）對于同一滑輪組來講，物體提升高度與拉力移動距離的倍數關系是固定的，不會影響最終機械效率的大小．
（5）任何一個機械都會有機械的自重、摩擦等，因此，機械效率不可能達到100%．

解答：解：（1）利用表中的數據計算可知，W=Fs=0.4N×0.15m=0.06J；
（2）有用功的0.1J大于總功的0.06J，這是不合理的；仔細讀彈簧測力計的圖可知，彈簧測力計分度值為0.2N，示數應為0.8N，而不是表中的0.4N；
（3）滑輪組的機械效率η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

2N×0.05m

0.8N×0.15m

×100%≈83.3%；
（4）滑輪組不變時，物體提升高度與拉力移動距離的倍數關系也不變，不會影響機械效率的大小，而摩擦、拉力是否勻速、拉力的方向是否豎直都會影響機械效率的大小，因此，D符合題意．
（5）造成機械效率達不到100%的原因有動滑輪的自重、繩子的自重、繩子與滑輪間的摩擦等．
故答案為：（1）0.06；（2）有用功大于總功；彈簧測力計讀數錯誤；（3）83.3%；（4）D；（5）動滑輪及繩子所受重力；繩子與滑輪間的摩擦．

點評：任何機械都不可能機械效率達到100%，這是因為有機械自身的重力、摩擦等因素，都會產生額外功．計算中如果出現了有用功大于總功的情況，說明一定出現了錯誤，應細心檢查．利用機械效率的公式進行計算，是我們應該掌握的基本內容．