Question

（2009?平谷區(qū)一模）某實(shí)驗(yàn)小組在做“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，組裝了如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組（每只滑輪重都相同，不計(jì)摩擦和繩重）．
（1）實(shí)驗(yàn)中，在讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)時(shí)，應(yīng)使鉤碼

勻速

上升．
（2）用甲、乙兩滑輪組提升相同的重物，它們的機(jī)械效率關(guān)系是η_甲

＞

η_乙（選填：“＞”、“＜”或“=”）．
（3）對(duì)于甲圖所示的滑輪組，如果沒(méi)有刻度尺，只要測(cè)出鉤碼重G，然后豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高，從彈簧測(cè)力計(jì)上讀出拉力值F，即可算出該滑輪組的機(jī)械效率η=

G

3F

．

Answer 1

分析：（1）利用二力平衡的條件可知，只有讓鉤碼勻速上升，此時(shí)滑輪對(duì)鉤碼的拉力的大小才會(huì)等于鉤碼的重力，測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于拉力的大小；
（2）滑輪組（甲）和（乙）提升的是相同的重物、升高相同的高度，故克服鉤碼的重力所做的功相同，即有用功相同；然后比較兩滑輪組時(shí)所做的額外功的大小即可，額外功越多，機(jī)械效率越小；
（3）要解決此題需要掌握繩端移動(dòng)距離與物體上升高度之間的關(guān)系，即看有幾段繩子吊著動(dòng)滑輪，有幾段就費(fèi)幾倍的距離．：s=nh．則η=

Gh

Fs

=

G×h

F×nh

=

G

nF

．

解答：解：（1）只有讓鉤碼勻速上升，此時(shí)滑輪對(duì)鉤碼的拉力的大小才會(huì)等于鉤碼的重力，測(cè)力計(jì)的示數(shù)才等于拉力的大小；
（2）因滑輪組（甲）和（乙）提升的是相同的重物、升高相同的高度，由W_有=Gh可知：W_甲=W_乙；
又因甲組的動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)比乙組的少，所做的額外功就少，由機(jī)械效率的公式η=

W有

W總

 =

W有

W有+W額

可知：η_甲＞η_乙；
（3）由甲圖知，此滑輪組有3段繩子與動(dòng)滑輪接觸，所以此滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，設(shè)鉤碼上升高度為h，則繩子自由端移動(dòng)距離是s=3h．
其機(jī)械效率為：η=

Gh

Fs

=

Gh

F3h

=

G

3F

．
故答案為：（1）勻速上升；（2）＞；（3）

G

3F

．

點(diǎn)評(píng)：此題主要是測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，首先要掌握滑輪組機(jī)械效率的概念．考查了滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的重力及動(dòng)滑輪重力之間的關(guān)系．