Question

如图所示是测定滑轮组机械效率的实验装置．
（1）应

缓慢匀速

向上拉弹簧测力计使物体G升高，从弹簧测力计上读出

拉力F

的值，用刻度尺测出重物

上升的高度h

和弹簧测力计

移动的距离s

．
（2）机械效率??=

Gh

Fs

．
（3）实验中得到的一组数据在下表中，由这组数据可算出：有用功为

0.81

J，总功为

0.9

J，机械效率η=

90%

．

弹簧拉力F（N）	物重G（N）	物体移动的距离h（m）	绳子自由端移动的距离s（m）
2.0	5.4	0.15	0.45

（4）如果实验中没有刻度尺，只有弹簧测力计，那么，如图所示的滑轮组，只要用弹簧测力计测出G、F，再由h和s的关系就可算出η=

G

3F

．
（5）实验中增加钩码数，机械效率将

变大

（填“变大”“变小”“不变”）

Answer 1

分析：（1）在测绳端拉力时，需匀速拉动测力计同时读出测力计的示数，根据η=

W有

W总

=

Gh

Fs

可知需要测量的量；
（2）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用效率公式求出滑轮组的机械效率；
（3）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

进行解答；
（4）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重．

解答：解：
（1）由二力平衡的条件可知，只有物体做匀速直线运功时，弹簧测力计的示数和绳子的拉力相等；
根据η=

W有

W总

=

Gh

Fs

可知，需要弹簧测力计测出拉力F的值，用刻度尺测出重物上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s；
（2）机械效率η=

W有

W总

=

Gh

Fs

；
（3）由表中数据可知：
W_有=Gh=5.4N×0.15m=0.81J，W_总=Fs=2N×0.45m=0.9J，η=

Gh

Fs

=

0.81J

0.9J

=90%；
（4）由图可知n=3，
滑轮组的机械效率η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

=

G

3F

；
（5）滑轮组没有发生变化，所以在此过程中所做的额外功不变，由于物体的重力增加，
所以有用功增大，由公式η=

W有

W总

=

W有

W有+W额

可知，有用功在总功中所占的比值将增大，所以机械效率变大．
故答案为：
（1）缓慢匀速；拉力F；上升的高度h；移动的距离s；
（2）

Gh

Fs

；
（3）0.81；0.9；90%；
（4）

G

3F

；
（5）变大．

点评：测力计不是匀速地移动会影响测力计读数的准确，滑轮组在使用中，动滑轮被几根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的几倍，计算滑轮组机械效率时，关键是找准有用功和总功；使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，因此机械效率会变大．