16. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图5-16甲、乙所示;小红用同一滑轮组改变绳子的绕线方法,提升相同的物体,如图5-16丙所示。她们的实验数据记录如下表。


(1)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量沿竖直方向拉动弹簧测力计,读出图5-16乙中弹簧测力计的示数(表格中①处的数据),为N。
(2)表格中②处的数据应为。
(3)若不计摩擦及绳重,图5-16丙中拉力F的大小即表格中③处的数据应为N,表格中④处的数据应为m。
(4)分析序号为1、2的实验数据可得:同一滑轮组提升的物体的重力越大,机械效率(选填“越高”“越低”或“不变”)。
(5)分析序号为1、3的实验数据可得:同一滑轮组的机械效率与绳子的绕线方法(选填“有关”或“无关”)。

16.(1)匀速 3.2 (2)62.5%
(3)3 0.2 (4)越高 (5)无关

17. 修建房屋时,人们往往会利用起重机(如图5-17甲所示)来搬运质量较大的建筑材料,图5-17乙为起重机内部滑轮组的简易图。现用该起重机将质量为200 kg的建筑材料以0.5 m/s的速度向上
拉起5 m,绳子自由端的拉力F所做的功与时间的关系如图5-17丙所示,不计绳重和摩擦,g取10 N/kg。求：

(1)该起重机对建筑材料做的有用功；
(2)该起重机滑轮组的机械效率(保留到0.1%)；
(3)动滑轮的重力。

17.(1)建筑材料的质量 m = 200 kg,
则建筑材料的重力
G=mg=200 kg×10 N/kg=2 000 N
建筑材料被提升的高度 h = 5 m,则该起重机对建筑材料做的有用功
W有=Gh=2 000 N×5 m=1×10^4 J
(2)建筑材料被提升的速度 v = 0.5 m/s,由 $v=\frac{s}{t}$ 得,所用时间
$t=\frac{h}{v}=\frac{5\ \mathrm{m}}{0.5\ \mathrm{m/s}}=10\ \mathrm{s}$
由图丙可知,当 t = 10 s 时,拉力做的总功 $W_总=1.2×10^4\ \mathrm{J}$,起重机的机械效率
$\eta=\frac{W_有}{W_总}×100\% =\frac{1×10^4\ \mathrm{J}}{1.2×10^4\ \mathrm{J}}×100\% \approx83.3\%$
(3)起重机做的额外功
$W_额=W_总-W_有=1.2×10^4\ \mathrm{J}-1×10^4\ \mathrm{J}=2×10^3\ \mathrm{J}$
不计绳重和摩擦时,$W_额=G_动h$,则动滑轮的重力
$G_动=\frac{W_额}{h}=\frac{2×10^3\ \mathrm{J}}{5\ \mathrm{m}}=400\ \mathrm{N}$