Question

3．如圖所示為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，每個鉤碼重1N，拉力大小為1.2N，若彈簧測力計向上移動30cm，則鉤碼上升的高度為10 cm，該滑輪組的機械效率為83.3%，若僅增加鉤碼的個數(shù)，該滑輪組的機械效率將增大（選填“增大”“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)為3，根據(jù)s=nh求出鉤碼上升的高度，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%求出滑輪組的機械效率；
（2）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的個數(shù)，增大了有用功，因此機械效率會變大．

解答 解：（1）由圖可知，n=3，
由s=nh可得，鉤碼上升的高度：
h=$\frac{s}{n}$=$\frac{30cm}{3}$=10cm；
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{1N×3}{3×1.2N}$×100%≈83.3%；
（2）整個滑輪組保持不變，即額外功不變．因為對重物做的功為有用功，增加鉤碼的個數(shù)，即增大了有用功，機械效率就會增大．
故答案為：10；83.3%；增大．

點評 （1）滑輪組做的有用功是提升物體重力做的功，額外功是克服動滑輪重力和繩子重力及摩擦做的功，總功是拉力做的功，機械效率等于有用功和總功的比值．
（2）滑輪組的機械效率與提升物體的物重有關(guān)，同一滑輪組，提升物體重力越大，機械效率越大．