Question

10．在“探究动滑轮机械效率”实验中，分别测出绳受到的拉力F、钩码所受重力G，改变钩码数量再重复上述步骤2次．如图所示，不计绳重和摩擦．
（1）只测钩码重G和绳受到的拉力F，机械效率表达式是η=$\frac{G}{2F}$×100%；（用题中给的物理量符号表示）
（2）如果不测绳受到的拉力，只测钩码重G和动滑轮重G_动，也能算出机械效率．

Answer 1

分析 （1）动滑轮绳子的有效股数为2，根据W=Gh表示出有用功，根据W=Fs和s=nh表示出总功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%得出动滑轮的机械效率；
（2）使用动滑轮提升物体时，克服物体重力所做的功为有用功，克服动滑轮重力和物体重力所做的功为总功，然后利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%得出动滑轮的机械效率．

解答 解：（1）动滑轮绳子的有效股数为2，则动滑轮的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{2F}$×100%；
（2）使用动滑轮提升物体时，克服物体重力所做的功为有用功，克服动滑轮重力和物体重力所做的功为总功，
不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{（G+{G}_{动}）h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$×100%，
所以，如果不测绳受到的拉力，只测钩码重G和动滑轮重G_动，也能算出机械效率．
故答案为：
（1）η=$\frac{G}{2F}$×100%；
（2）动滑轮重G_动．

点评 本题考查了探究动滑轮机械效率实验的原理，明确有用功和总功是解题的关键．