Question

在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某同學用如圖所示的同一滑輪組分別做了三次實驗，實驗數據記錄如下：

（1）在表中的空格處填上適當的數據；（機械效率用百分數表示，保留一位小數）
（2）在實驗操作中應

 

拉動彈簧測力計；
（3）從實驗數據分析得出：同一滑輪組，其機械效率隨

 

的增加而提高．
（4）滑輪組的機械效率可能還與其它因素有關，請你作出恰當的猜想：滑輪組的機械效率還與

 

有關．
（5）鄰桌的小軍用同一滑輪組提起1N重的鉤碼時恰好不省力，此時他的滑輪組的機械效率為

 

．

Answer 1

分析：（1）由表中數據分析可知，滑輪組由三股繩子承擔；先求有用功和總功，利用機械效率的計算公式進行計算即可；
（2）利用力的平衡條件，只有勻速拉動彈簧測力計，測力計的示數才等于拉力的大小；
（3）利用機械效率的公式分析，在額外功不變的情況下增大了有用功的大小，從而增大了機械效率；
（4）利用機械效率公式分析，影響機械效率的大小的因素關鍵是額外功，所以只要符合條件即可．
（5）用同一滑輪組提起1N重的鉤碼時恰好不省力，即F=G=1N，利用機械效率公式計算即可．

解答：解：（1）由上兩行分析，彈簧測力計移動的距離都是鉤碼移動的距離的3倍，故第三行彈簧測力計移動的距離是0.3m；
第二行，機械效率η=

W有用

W總功

=

Gh

FS

=

4N×0.05m

1.5N×0.15m

=88.89%；
所以表中的空格處的數據如下表：

鉤碼重N	彈簧測力計的讀數N	鉤碼移動的距離m	彈簧測力計運動的距離m	機械效率
2
4				88.89%
6			0.3

（2）根據力的平衡可知，只有豎直勻速拉動彈簧測力計，彈簧測力計的示數才等于拉力的大小；
（3）由表格數據分析，同一個滑輪組做的額外功相等，增加鉤碼的個數即物重，滑輪組的機械效率增加了；
說明機械效率的大小與物重有關；
（4）滑輪組的機械效率還與動滑輪重（動滑輪的個數）、繩與滑輪的摩擦阻力等因素有關．
（5）由已知條件，F=G=1N，所以機械效率η=

W有用

W總功

=

Gh

FS

=

1N×1m

1N×3m

=33.33%．
故答案為：（1）

鉤碼重N	彈簧測力計的讀數N	鉤碼移動的距離m	彈簧測力計運動的距離m	機械效率
2
4				88.89%
6			0.3

（2）勻速；
（3）物重
（4）動滑輪重（動滑輪的個數）、繩與滑輪的摩擦阻力等；
（5）33.33%．

點評：本題考查了滑輪組機械效率的實驗探究和計算．