Question

11．小明测量如图所示中甲乙两种不同的滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力计，正确操作并将实验数据记录而下表：（绳重、摩擦和弹簧测力计自重均不计）：

滑轮组	物体重G/N	物体上升的高度h/N	拉力 F/N	绳自由端移动的距离s/m	机械 效率η
甲	3	0.1	2	0.2	75%
乙	3	0.1	2	0.3

（1）甲图中定滑轮的作用是改变力的方向；
（1）乙滑轮组的机械效率为50%；
（2）甲、乙滑轮组机械效率不同的原因动滑轮重不同．
（3）甲滑轮组中动滑轮的重力是1N．

Answer 1

分析 （1）定滑轮不省力，但可以改变力的方向；
（2）知道物体重、物体升高的距离、拉力、绳自由端移动的距离，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出机械效率．
（3）滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关，跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没有关系．
（4）根据甲滑轮组，确定绳子的股数，不计摩擦，F=$\frac{1}{n}$（G+G_动），据此求出动滑轮的重力．

解答 解：
（1）定滑轮是等臂杠杆，使用时不省力，但是可以改变力的方向；
（2）乙滑轮组的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{3N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%=50%；
（3）绳重、摩擦和弹簧测力计自重均不计时，滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、提起物体的重有关，在提起的物体重相同时，机械效率不同，是因为动滑轮重力不同；
（4）由图甲可知，滑轮组绳子的股数为n=2，
因为绳重、摩擦均不计，根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）可得，
动滑轮重为：G_动=2F-G=2×2N-3N=1N．
故答案为：（1）改变力的方向；（2）50%；（3）动滑轮重不同；（4）1．

点评 （1）本题主要考查有用功、总功、机械效率的计算．
（2）滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关．同一滑轮组，提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高．