Question

【題目】在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，某實驗小組用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組。實驗測得的數據如表所示。

（1）把表格內的第4次實驗數據補充完整__________（結果精確到0.1%）。這次數據是用_________（填“甲”或“乙”）圖中所示的滑輪組測得的；

（2）分析比較第1、2、3次實驗數據可以判定，增加物重可使滑輪組的機械效率____________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。在第1次實驗中，拉力F所做的額外功為______________J；

次數	物體的重力G/N	提升高度h/m	拉力F/N	繩端移動的距離s/m	機械效率η
1	2	0.1	1	0.3	66.7%
2	3	0.1	1.4	0.3	71.4%
3	4	0.1	1.8	0.3	74.1%
4	2	0.1	1.5	0.2

（3）某同學認為，使用相同的滑輪所組成的滑輪組提升同一個重物時，越省力的滑輪組其機械效率越大，他的想法正確嗎？請你利用補充完整后的表格中的數據說明你的判斷：________________________；

（拓展）若不計摩擦和繩重，用第一次實驗的裝置以0.1m/s的速度勻速提起5N的物體，拉力的功率是___W。

Answer 1

【答案】66.7% 乙 變大 0.1 不正確，第1次比第4次省力，但兩次的機械效率卻相同 0.6

【解析】

(1)[1]由知道，第4次實驗的機械效率：

[2]由s=nh知道，

比較甲乙兩圖知道，圖乙中提升物體繩子條數為2，故選擇裝置乙。

(2)[3]比較第1、2、3次實驗數據知道，對于同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機械效率越高，所以，增大物體的重力可以提高滑輪組的機械效率；

[4]根據第1次實驗數據知道，

W有 =Gh=2N×0.1m=0.2J

W總 =Fs=1N×0.3m=0.3J

又因為W總 =W有 +W額，所以，

W額 =W總 -W有 =0.3J-0.2J=0.1J；

(3)[5]該同學的想法不正確，因為比較第1、4次實驗數據知道，第1次比第4次省力，但兩次的機械效率卻相同；

[6]不計摩擦和繩重，第1次實驗中，繩子的段數n=3，根據知道，動滑輪的重力是：

G動 =nF-G物 =3×1N-2N；

當勻速提起5N的物體時，繩子自由端的拉力是：

拉力的速度

vF =nv物=3×0.1m/s=0.3m/s，

拉力的功率

。