Question

小明在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖所示的滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	物重 G/N	物體上升的高度h/cm	測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm
1	6	3	2.5	9
2	6	5	2.5	17
3	6	8	2.5	24

（1）分析表中數(shù)據(jù)，回答以下問(wèn)題：
①表中有一個(gè)數(shù)據(jù)的記錄是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是

17

，應(yīng)改為

15

；
②第3次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是

80%

；
③滑輪組的機(jī)械效率與

物體上升的高度

無(wú)關(guān)．
（2）小紅在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上多使用一個(gè)滑輪也做了實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示．
①小紅多使用一個(gè)滑輪，目的是為了改變

改變力的方向

．
②當(dāng)這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組把相同的重物提升相同的高度時(shí)，若忽略繩重及摩擦，它們的機(jī)械效率

相同

（選填“相同”或“不相同”），理由是：

有用功和額外功相同

．

Answer 1

分析：（1）①由甲滑輪組可知，繩子的有效股數(shù)均為3，分析表格中繩端移動(dòng)的距離和物體上升高度之間的關(guān)系即可得出答案；
②根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%求出第3次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率；
③根據(jù)η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%可知，滑輪組機(jī)械效率與與物體上升的高度的關(guān)系；
（2）①由實(shí)驗(yàn)裝置可知，小紅多使用一個(gè)滑輪的目的；
②計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，若忽略繩重及摩擦，則額外功就是提升動(dòng)滑輪所做的功．

解答：解：（1）①由甲滑輪組可知，繩子的有效股數(shù)均為3，即測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離是物體上升高度的3倍，因此錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)為17，應(yīng)為15；
②第3次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

6N×0.08m

2.5N×0.24m

×100%=80%；
③第1次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率：
η₁=

Gh1

Fs1

×100%=

6N×0.03m

2.5N×0.09m

×100%=80%，
與第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相同，因此機(jī)械效率與物體上升的高度無(wú)關(guān)；
（2）①由實(shí)驗(yàn)裝置可知，小紅多使用一個(gè)定滑輪的作用是改變力的方向；
②這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時(shí)，若忽略繩重及摩擦，他們做的有用功相同，額外功也一樣，因此總功相同，也就是機(jī)械效率不變．
故答案為：
（1）①26；②80%；③物體上升的高度；
（2）①改變力的方向；②相同；有用功和額外功相同．

點(diǎn)評(píng)：滑輪組的機(jī)械效率和物體重、動(dòng)滑輪重有關(guān)，如果動(dòng)滑輪重不變，物體越重，機(jī)械效率越高；如果物體重不變，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低．要是考慮繩重和摩擦力的話，繩重和動(dòng)滑輪重都屬于機(jī)械本身重力，摩擦力越大也會(huì)使吊起同樣重的物體時(shí)使用的拉力越大，使機(jī)械效率降低，總的說(shuō)，滑輪組的機(jī)械效率與物體重力、摩擦力、機(jī)械本身重力有關(guān)．要提高機(jī)械效率，應(yīng)盡量減小摩擦和機(jī)械本身重力的同時(shí)，最大限度的增加被吊物體重力．