Question

【題目】在做“測滑輪組機械效率”的實驗中，小強和同學們組裝了如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（每只滑輪重都相同，不計摩擦和繩重）．

（1）對于甲圖所示的滑輪組，如果沒有刻度尺，只要測出鉤碼重G，然后豎直向上勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，從彈簧測力計上讀出拉力值F，即可算出該滑輪組的機械效率η= ．

（2）比較甲、乙兩滑輪組的機械效率，可知η甲 η乙（選填：＞、＜或=）．

（3）小強猜想，對于同一滑輪組（例如圖乙），它的機械效率也可能不是固定的，你認為小強應如何通過實驗驗證他的猜想？

Answer 1

【答案】（1）；（2）＞；（3）使用同一滑輪組，改變被提升鉤碼的個數，分別測出機械效率并比較．

【解析】

試題分析：（1）根據η====求出機械效率；

（2）不計摩擦和繩重時，滑輪組的額外功是由克服動滑輪的重力所做的功；物重相同的條件下做的有用功相同，分析兩個滑輪組的額外功即可比較它們機械效率的大小關系．

（3）要解決此題，需要知道滑輪組的機械效率也與被提升的物重有關，同一滑輪組，提升的物體越重，機械效率越高，反之則越低．

解：（1）由甲圖知，此滑輪組有5段繩子與動滑輪接觸，所以此滑輪組由5段繩子承擔物重，所以s=3h．

其機械效率為：η====．

所以不用刻度尺也可以測出滑輪組的機械效率．

（2）兩滑輪組提升物體的重力相等，乙的動滑輪多，所以做的額外功多．根據η=，乙的額外功大于甲的額外功，有用功相同，所以乙的機械效率低．

（3）滑輪組的機械效率與被提升物體的重力也有關系，所以可以通過改變提升物體的重力來測量滑輪組的機械效率進行比較．

故答案為：（1）；（2）＞；（3）使用同一滑輪組，改變被提升鉤碼的個數，分別測出機械效率并比較．