Question

（2012?肇慶）某實驗小組的同學用如圖（甲）所示的器材，探究影響滑輪組機械效率的因素．
（1）要提起圖（甲）中的重物，請完成滑輪組的繞線（要求拉力最省）．
（2）該實驗小組的同學將圖（甲）中的物體換成鉤碼，采用圖（乙）所示的繞線方法，測得滑輪組的機械效率如下表所示．

實驗次數	鉤碼重量G/N	鉤碼上升高度h/m	拉力F/N	拉力F通過距離s/m	機械效率η/%
1	0.50	0.20	0.42	0.40	60
2	1.00	0.20	0.76	0.40
3	1.50	0.20	1.05	0.40	71
4	2.00	0.20	1.38	0.40	72
5	2.50	0.20	1.68	0.40	74

第二次實驗，滑輪組的機械效率η₂=

66

%（計算結果保留整數位）．
（3）請根據上表中的數據，在如圖的坐標中用光滑曲線畫出η與G的關系圖．
（4）根據以上信息，可以得出：隨著提升物重的增加，滑輪組的機械效率

增大

（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（5）本次實驗中，除物重外，影響該滑輪組機械效率的主要因素還有①

繩與輪的摩擦

、②

輪與軸的摩擦

．
（6）在某一次測量中，將圖（乙）中F的方向改為圖（丙）所示，其它條件不變，滑輪組的機械效率

不會

改變．（選填“會”或“不會”）

Answer 1

分析：（1）由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，其最省力的繞線方法就是由三段繩子承擔物重，據此來進行繞線；
（2）根據表中數據，利用公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

可求出機械效率的大小；
（3）根據表中數據，先畫點，再描線即可；
（4）結合圖線的變化趨勢或分析表中的數據，均可得出隨著物重的增加，機械效率的變化情況；
（5）影響滑輪組機械效率的因素主要有物重、動滑輪重、繩重、摩擦等，據此來解答；
（6）觀察圖可知，繩端最后繞過的是定滑輪，定滑輪只起改變力的方向的作用，對力的大小不會產生影響．

解答：解：
（1）分析可知，滑輪組最省力的繞法是由三段繩子承擔物重，故其繞繩如下：

（2）根據表中的數據，代入公式計算得：η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

1N×0.2m

0.76N×0.4m

=66%；
（3）根據表中數據，先畫點再描線，如下圖所示：

（4）讀取圖象可獲得信息，隨著物重的增大，滑輪組的機械效率逐漸增大；
（5）影響滑輪組機械效率的因素主要有物重、動滑輪重、繩重、摩擦等，在本次實驗中，動滑輪重和繩重都是不變的，因此，除物重外，影響滑輪組機械效率的因素就只有摩擦了，包括繩與輪的摩擦和輪與軸的摩擦；
（6）讀圖可知，繩端最后繞過的是定滑輪，定滑輪只改變力的方向，不影響力的大小，因此，拉力的最終方向不影響力的大小變化，機械效率當然也就不會變化．
故答案為：
（1）如圖； （2）66； （3）如圖； （4）增大； （5）繩與輪的摩擦；輪與軸的摩擦； （6）不會．

點評：本題考查的內容較為全面，包括滑輪組的繞線方法、利用實驗數據畫點描線、利用機械效率公式進行簡單的計算、對滑輪組機械效率大小的影響因素進行全面的分析等，都是我們日常學習中應該多加練習的內容，值得關注．