Question

【題目】下表是小明測一滑輪組機械效率時收集的有關數據．

動滑輪重G動/N	物重G/N	鉤碼上升高度h/m	動力F/N	動力作用點移動距離s/m	滑輪組的機械效率η
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	0.5	4	0.1	2	0.3

（1）請在圖中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法．

（2）將表格中的數據補充完整．

（3）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物重增加時，除克服動滑輪重所做的額外功外，其它額外功將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）．進一步分析可知，在動滑輪和繩重一定的情況下，該滑輪組的機械效率與 和 有關．

（4）第一次實驗中，鉤碼上升0.1m所用的時間為1.5s，則動力的功率為 W．

Answer 1

【答案】（1）見圖；

（2）66.7%；（3）變大；物重；摩擦；（4）0.14．

【解析】

試題分析：（1）要根據繩子自由端移動的距離和鉤碼上升高度之間的關系，判斷承擔物重的繩子的段數，它們之間的關系式是s=nh．

（2）根據η=×100%=×100%計算第3次實驗的機械效率．

（3）滑輪組做的額外功為克服動滑輪重力和繩子間的摩擦力做的功，摩擦力與繩子間的拉力和接觸面的粗糙程度有關，因此提的物體越重，摩擦力越大，額外功也會變大．

（4）動力的功率就是總功的功率，求出第一次實驗中的總功W總，根據P=就可以計算出功率．

解：

（1）由表格中數據可知，物體上升的高度h=0.1m，而繩子自由端移動的距離為0.3m，s=3h，所以由3段繩子承擔物重，因此要從動滑輪繞起．如圖所示：

；

（2）第3次實驗的機械效率：

η=×100%=×100%=×100%≈66.7%．

（3）物體越重，每段繩子上承擔的物重越大，所以繩子與輪之間的摩擦也會越大．

在繩重一定的情況下，物體的重力大小會影響有用功，摩擦力大小會影響額外功，所以滑輪組的機械效率與物重和摩擦有關．

（4）動力的功率即總功的功率．

由題意知，物體上升0.1m，動力作用點移動0.3m．

所以P===0.14W．

故答案為：

（1）見上圖；（2）66.7%；（3）變大；物重；摩擦；（4）0.14．