3.下列哪种措施可以提高滑轮组的机械效率( )

A.增加物体移动的距离 B.改变绳子的绕法

C.增加物体的质量 D.增加动滑轮的个数

解析：对于一个固定的滑轮组来说，承担重物的绳子的段数为n，那么绳子末端移动的距离就是重物移动距离的n倍，所以η=W有用/W总=Gh/Fs=G/nF=mg/nF，由此可知滑轮组的机械效率跟距离无关，跟物体受到的重力有关。因为在使用滑轮组时，做的额外功主要是克服动滑轮的重力做的功，所以改变绳子的绕法不会改变机械效率，只有动滑轮越重即个数越多，做的额外功就越多，机械效率反而低。

答案：C

4.小红在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，提出下列假设：

①机械效率可能跟动滑轮重有关

②机械效率可能跟被拉物体重有关

③机械效率可能跟被拉物体上升的高度有关

④机械效率可能跟承重绳子的段数有关

然后小婷设计了如图15-2-3所示的实验验证，进行对比来验证小红提出的假设，则该实验验证的假设是( )

图15-2-3

A.① B.② C.③ D.④

解析：从题中的假设可以看出，机械效率可能受多个因素的影响，在验证其中某个因素是否影响机械效率时要用控制变量法。比较本实验，可以看出实验中动滑轮相同，物体重相同，而承重绳子的段数不同。对滑轮组来说，滑轮组的机械效率跟物体上升的高度无关。通过比较可以得出答案。

答案：D

5.如图15-2-4，在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，如果没有刻度尺，对于如图15-2-4所示的滑轮组，只要用弹簧测力计测出钩码受到的重力G，然后_____________拉动弹簧测力计使重物升高，读出拉力F的值就可以算出η=____________。

图15-2-4

解析：对于滑轮组来说，承担重物的绳子的段数为n，那么绳子末端移动的距离就是重物移动距离的n倍，所以η=W有用/W总=Gh/Fs=G/nF。

答案：匀速 G/5F

6.如图15-2-5所示，小刚用如图所示的动滑轮，拉着物体M以0.5 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，物体重20 N，它受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力为25 N。2 s内拉力做的功是_________________J，该动滑轮的机械效率是_________________。

图15-2-5

解析：题中是用动滑轮拉物体，那么，W有用不等于Gh，因为直接用手拉物体用的力不等于物重，而等于物体受到的摩擦力，所以有用功等于物体受到的摩擦力乘以物体移动的距离。根据动滑轮的特点和速度公式，求出物体和拉力移动的距离，根据总功的计算方法，求出总功和有用功，再根据η=W有用/W总求出机械效率。

答案：50 80%

7.李明在做“测定斜面的机械效率”的实验，他把测得的数据记录在下面的表格中，并算出了该斜面的机械效率。

斜面长s/m 斜面高h/m 物重G/N 拉力F/N 有用功/J 总功/J 机械效率

0.5 0.25 2 1.5 0.5 0.5 100%

在相互交流中，李洋一眼就看出李明测得的机械效率是错的，他告诉李明机械效率不可能为100%。

(1)请你帮李明找找机械效率为100%的原因是______________，李明测得的实际机械效率应为_______________。

(2)若李明还用这个斜面去拉重为5 N的木块，该斜面的机械效率将_______________。(选填“变大”“变小”或“不变”)

解析：根据W总=Fs和W有用=Gh检验有用功和总功的对错，再根据η=W有用/W总检验机械效率的对错，并求出正确答案。根据影响斜面机械效率的因素，可判断物体因重发生变化时斜面机械效率的变化。

答案：(1)总功算错了 66.7% (2)变大

8.用一个动滑轮将重600 N的物体匀速拉上高处，拉力应不小于____________N，若动滑轮的机械效率为75%，则拉力应为_______________N。

解析：由动滑轮的特点可判断出拉力的最小值以及绳子末端和物体移动距离间的关系，根据η=W有用/W总=Gh/Fs=G/2F，可求出拉力的大小。

答案：300 400

9.(2010浙江杭州模拟，33)如图15-2-6所示，小周学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下：

图15-2-6

实验次数 斜面的倾斜程度 物体重G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η

1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%

2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.1 68%

3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50

(1)根据表中数据，可求出第三次实验的有用功为______________J，总功为_____________J，机械效率是___________________;

(2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越_________________;

(3)通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：________。

解析：(1)有用功W有用=Gh=5 N×0.25 m=1.25 J，总功W总=Fs=3.1 N×0.50 m=1.55 J，斜面的机械效率为η= ×100%=80.6%。

(2)通过实验数据的分析，斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越费力。

(3)分析1、2、3三次实验，可得出：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，在其他条件不变的情况下，斜面越陡机械效率越高。

答案：(1)1.25 1.55 81%或80.6% (2) 费力

(3) 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，在其他条件

不变的情况下，斜面越陡机械效率越高

10.(2010四川遂宁模拟，43)如图15-2-7所示，用滑轮组提起重900 N的物体，绳子自由端拉力F为400 N，重物在20 s内匀速上升了10 m。求：

图15-2-7

(1)物体上升的速度;

(2)提起物体所做的有用功;

(3)滑轮组的机械效率。

解析：(1)物体上升的速度v= =0.5 m/s。

(2)提起物体所做的有用功W有用=Gh=900 N×10 m=9 000 J。

(3)滑轮组的机械效率：s=3h=3×10 m=30 m

W总=Fs=400 N×30 m = 12 000 J

η= ×100%=75%。

答案：(1) 0.5 m/s (2)9 000 J (3)75%

快乐时光

冬季的一天，一位先生走进一家饭店，忘记带上门，这时一位顾客大声嚷道：“先生，外边这么冷，您快点带上门吧!”刚进来的先生随即回答道：“尊敬的先生，难道您以为我关上门外面就暖和了吗?”