Question

小强在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：

物理量 次数	钩码总重 G/N	钩码上升的 高度h/m	测力计示数 F/N	测力计移动 距离s/m	机械 效率η
l	4	0.1	2.0	0.3
2	6	0.1	2.4	0.3	83%
3	4	0.1	1.4	0.5	57%
4	4	0.2	1.4	1.0	57%

（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上

匀速

拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数．
（2）第1次实验拉力做的总功是

0.6

J，滑轮组做的有用功是

0.4

J，滑轮组的机械效率η=

66.7%

（结果保留三位有效数字）．
（3）第3次实验所用装置是

b

 （选填“a”、“b”或“c”）．
（4）分析第

a、c（或1、3）

次实验数据可知（选填实验序号）：动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关．
（5）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，

增加物重

可以提高滑轮组的机械效率；
（6）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与

物体被提升的高度

无关．

Answer 1

分析：（1）在实验中，要正确测量绳端拉力，需竖直向上匀速拉动测力计．
（2）由功的计算公式求出有用功与总功，然后由效率公式求出滑轮组效率．
（3）根据钩码上升高度与测力计移动距离间的关系，求出承重绳子的股数，然后确定所选用的装置．
（4）探究动滑轮的机械效率与滑轮自重的关系，应控制其它量相等而滑轮自重不同，即动滑轮个数不同，分析图示实验，找出符合要求的实验序号．
（5）分析1、2两次实验数据，根据实验数据得出结论．
（6）分析3、4两次实验数据，然后得出实验结论．

解答：解：（1）在测绳端拉力时，需竖直向上匀速拉动测力计．
（2）由表中实验数据可知，第一次实验，有用功W_有用=Gh=4N×0.1m=0.4J，
总功W_总=Fs=2N×0.3m=0.6J，滑轮组效率η=

W有用

W总

=

0.4J

0.6J

≈66.7%；
（3）由数据知第3次实验中，s为h的5倍，所以滑轮组由5段绳子承担物重，由图示可知，第三次实验所用的装置是b．
（4）由图示可知，实验a、c（或1、3）所提升的重物相同而动滑轮的重力不同，由a、c（或1、3）两次实验数据可知：动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关．
（5）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，增加物重可以提高滑轮组的机械效率；
（6）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．
故答案为：（1）匀速；（2）0.6；0.4；66.7%；（3）c；（4）a、c（或1、3）；（5）增加物重；（6）物体被提升的高度．

点评：此题是测量滑轮组的机械效率实验，主要考查了有关滑轮组机械效率的计算，以及影响滑轮组机械效率的因素：被提升的物重和动滑轮的重力．被提升的物体越重、动滑轮的重力越小，滑轮组的机械效率越高．而滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．