Question

【题目】在做“测滑轮组机械效率”的实验中，小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）．

（1）对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力值F，即可算出该滑轮组的机械效率η= ．

（2）比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η甲 η乙（选填：＞、＜或=）．

（3）小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是固定的，你认为小强应如何通过实验验证他的猜想？

Answer 1

【答案】（1）；（2）＞；（3）使用同一滑轮组，改变被提升钩码的个数，分别测出机械效率并比较．

【解析】试题分析：（1）根据η====求出机械效率；

（2）不计摩擦和绳重时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮的重力所做的功；物重相同的条件下做的有用功相同，分析两个滑轮组的额外功即可比较它们机械效率的大小关系．

（3）要解决此题，需要知道滑轮组的机械效率也与被提升的物重有关，同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高，反之则越低．

解：（1）由甲图知，此滑轮组有5段绳子与动滑轮接触，所以此滑轮组由5段绳子承担物重，所以s=3h．

其机械效率为：η====．

所以不用刻度尺也可以测出滑轮组的机械效率．

（2）两滑轮组提升物体的重力相等，乙的动滑轮多，所以做的额外功多．根据η=，乙的额外功大于甲的额外功，有用功相同，所以乙的机械效率低．

（3）滑轮组的机械效率与被提升物体的重力也有关系，所以可以通过改变提升物体的重力来测量滑轮组的机械效率进行比较．

故答案为：（1）；（2）＞；（3）使用同一滑轮组，改变被提升钩码的个数，分别测出机械效率并比较．