Question

【題目】如圖，小明同學在測量滑輪組機械效率實驗的過程中，發現所使用的刻度尺示數模糊不清，但他仍然測出了該滑輪組勻速提升重物時的機械效率。其實驗步驟如下：

①用彈簧測力計測出物重G；②按圖示組裝好滑輪組：③豎直向上勻速拉動彈簧測力計使物體上升，讀出此時彈簧測力計示數的大小F。

（1）該滑輪組的機械效率η＝_____（用題中已知物理量的字母表示，繩子的股數要用具體的數字表示）。

（2）實驗過程中，某同學為了實驗操作方便，在彈簧測力計靜止時讀數，則這種操作方法測出的滑輪組機械效率的測量值將比其真實值_____（選填“偏大”或“偏小”）。

（3）為提高滑輪組的機械效率，可以減小輪與軸間的摩擦。若忽略上述摩擦，也不考慮繩重，下列方法中，還能提高滑輪組機械效率的是_____（選填“A”、“B”、“C”或“D”）。

A．增加滑輪的個數 B．減小動滑輪的重量

C．減小鉤碼升高的高度 D．增大提升鉤碼的速度

Answer 1

【答案】×100% 偏大 B

【解析】

第一空．圖中繩子的有效股數為3，則滑輪組的機械效率：

η＝×100%；

第二空．實驗過程中，某同學為了實驗操作方便，在彈簧測力計靜止時讀數，則測力計沒有測量出機械之間的摩擦，故測量的拉力偏小，導致總功偏小，根據η＝可知，這種操作方法測出的滑輪組機械效率的測量值將比其真實值偏大；

第三空．為提高滑輪組的機械效率，可以減小輪與軸間的摩擦。若忽略上述摩擦，也不考慮繩重，額外功的來源為克服動滑輪重做的功，

η＝＝，

由上式可知，若提升物體的重力G一定：

A．若增加定滑輪的個數，對機械效率沒有影響；若增加動滑輪的個數，動滑輪的總重力增大，由η＝得到機械效率變小；A錯誤；

B．減小動滑輪的重力，由η＝得到機械效率變大，B正確；

CD．機械效率與鉤碼升高的高度和提升鉤碼的速度均無關，CD錯誤。