Question

在测滑轮组机械效率的实验中：
（1）实验桌上有弹簧测力计、天平、重物、刻度尺、细线、缺少的是______，多余的是______．
（2）为了能准确读出弹簧测力计的示数，应使重物______上升．
（3）根据下表实验数据，回答问题：

物重G/N	绳自由端拉力F/N	重物上升高度h/m	绳自由端移动距离s/m
10	4	0.1	0.3

a．在图中画出滑轮组的绕线图；
b．动力做的总功是______J，有用功是______J，额外功是______J，机械效率为______．

Answer 1

【答案】分析：（1）在测量滑轮组的机械效率时，需要测量物体的重力、物体上升的高度、拉力、绳端移动的距离，根据机械效率的概念计算．
（2）根据二力平衡的条件可知，只有匀速拉动滑轮时，弹簧测力计的示数才和拉力的大小相等．
（3）a、根据物体上升的高度与绳子自由端移动的距离来判断绳子的段数，根据动奇定偶组装滑轮组．
b、根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，根据总功等于有用功和额外功之和求出额外功，根据机械效率公式求出滑轮组的机械效率．
解答：解：（1）在测量机械效率时，必须有研究的对象滑轮；用弹簧测力计测出重物的重力，不需要用天平测出其质量．
（2）在测量过程中，为了准确测量拉力需要使测力计做匀速直线运动．
（3）a、由表格中数据，可以看出，弹簧测力计移动距离是钩码上升高度的3倍，所以滑轮组由3段绳子承担物重，所以由动滑轮绕起．如图：

b、有用功是克服物体的重力做的功，所以W_有用=Gh=10N×0.1m=1J；
总功是拉力F做的功，所以W_总=Fs=4N×0.3m=1.2J；
额外功W_额=W_总-W_有用=1.2J-1J=0.2J；
滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%≈83.3%．
故答案为：（1）滑轮；天平；（2）匀速；（3）a、如上图所示； b、1.2，1，0.2，83.3%．
点评：本题考查了二力平衡的条件的应用、绳端移动距离s与物体上升高度h之间的关系、机械效率的求法及滑轮组的连接，关键是掌握测量滑轮组机械效率的原理．