判断题
滑轮组的效率随着绳数的增多而提高。
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:B
解析:
这个说法是**错误**的。
以下是详细解析:
### 1. 核心概念辨析
* **滑轮组的机械效率 ($\eta$)**:是指有用功与总功的比值,即 $\eta = \frac{W_{\text{有用}}}{W_{\text{总}}} \times 100\%$。
* **绳子的段数 ($n$)**:通常指承担动滑轮和重物重力的绳子段数。增加 $n$ 主要是为了**省力**(拉力 $F = \frac{1}{n}(G_{\text{物}} + G_{\text{动}})$),而不是为了提高效率。
### 2. 为什么效率不一定提高,反而可能降低?
当滑轮组中绳子的段数增多时,通常意味着需要增加**动滑轮的个数**或改变绕线方式。这会带来以下影响:
1. **额外功增加**:
* **动滑轮自重增加**:更多的动滑轮意味着更大的总重力 $G_{\text{动}}$。在提升相同重物时,克服动滑轮重力所做的额外功 ($W_{\text{额}} = G_{\text{动}}h$) 会增加。
* **摩擦增加**:绳子段数增多,绳子与滑轮之间、滑轮轴之间的摩擦点增多,导致克服摩擦力所做的额外功增加。
2. **有用功不变**:
* 如果提升的物重 $G_{\text{物}}$ 和提升高度 $h$ 不变,那么有用功 $W_{\text{有用}} = G_{\text{物}}h$ 保持不变。
3. **结论**:
* 根据公式 $\eta = \frac{W_{\text{有用}}}{W_{\text{有用}} + W_{\text{额}}}$,当 $W_{\text{有用}}$ 不变而 $W_{\text{额}}$ 增大时,分母变大,分数值(效率 $\eta$)会**减小**。
### 3. 什么因素真正影响滑轮组效率?
* **被提升物体的重力**:在同一滑轮组中,提起的物体越重,有用功占比越大,效率越高。
* **动滑轮的重力**:动滑轮越轻,额外功越少,效率越高。
* **摩擦和绳重**:摩擦越小、绳重越轻,效率越高。
### 总结
增加绳子段数的主要目的是**省力**,但往往伴随着额外功的增加,从而导致机械效率**降低**或基本不变(若忽略动滑轮重和摩擦的理想情况下效率为100%,但现实中不可能)。因此,“滑轮组的效率随着绳数的增多而提高”这一说法是错误的。
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滑轮组效率不随绳数增多提,错
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