Question

小磊班的同学准备用如图甲所示的实验装置测量动滑轮的机械效率．
（1）在实验操作过程中应

竖直向上匀速

拉动弹簧测力计．
（2）小磊和同组的同学用弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A'位置匀速竖直上升到B'位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示．则弹簧测力计对绳的拉力为F是

1.2

N；钩码上升的距离是

10

cm．
（3）实验后，小磊与小明的小组交流实验数据如表：

实验组别	次 数	动滑轮重G/N	拉力F/N	弹簧测力计上升的距离s/m	总功 W总/J	钩码重G/N	钩码上升 高度h/m	有用功 W有/J	机械效率 η/%
小 磊	1	0.3		0.2	0.24	2	0.1	0.2	83.3
	2	0.3	2.2	0.2	0.44	4	0.1	0.4	90.9
小 明	1	0.3	1.3	0.2	0.26	2	0.1	0.2
	2	0.3	2.3	0.2	0.46	4	0.1	0.4	87.0

请帮助小明计算出第1次实验中动滑轮的机械效率，并填入表格中．
结合实验图和表格中的实验数据可知，使用动滑轮可以

省力

（选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）．
通过分析实验数据，可以得出结论：
使用同样的动滑轮提升物体时，

提升的物体越重

，动滑轮的机械效率越高．
（4）两小组的同学在交流实验数据时发现：使用同样的动滑轮，提升相同的重物匀速上升同高度，即有用功相同的情况下，小磊的小组测得的动滑轮机械效率较高．其原因可能是

两组实验过程中滑轮和轮与轴间的摩擦大小不同；测拉力时没有使测力计匀速上升（或没有竖直拉动测力计），造成测量的力不准确等

．

Answer 1

分析：（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；
（2）弹簧测力计和刻度尺在读数时要认清分度值，然后根据指针的位置和刻度进行读数；
（3）①机械效率等于有用功和总功的比值，即η=

W有用

W总

×100%=

Gh

FS

×100%．
②动滑轮可以省一半的力，但是费距离；同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越大．
（4）影响滑轮组机械效率的因素有物体重力、动滑轮重力、绳子和滑轮之间的摩擦等．

解答：解：（1）实验中研究的是绳子自由端的拉力，只有弹簧测力匀速拉动时，弹簧测力计的示数才等于绳子的拉力；
故答案为：竖直向上匀速．
（2）①图中弹簧测力计的分度值是0.2N，指针指在1N下面第1个小格上，因此读数是1.2N；
②由图可见钩码从0cm提高到10cm，因此钩码上升的距离是10cm．
故答案为：1.2；10．
（3）①由表中记录的数据，小明第1次实验中W_有用=0.2J，W_总=0.26J，
因此机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

0.2J

0.26J

×100%=76.9%；
②结合实验图和表格中的实验数据可知，使用动滑轮可以省力；通过分析实验数据，使用同样的动滑轮提升物体时，提升的物体越重，机械效率越高．
故答案为：76.9；省力；提升的物体越重．
（4）两小组的同学在交流实验数据时发现：使用同样的动滑轮，提升相同的重物匀速上升同高度，即有用功相同的情况下，小磊的小组测得的动滑轮机械效率较高．造成这种现象的原因很多，例如：实验过程中滑轮和轮与轴间的摩擦大小不同；测拉力时没有使测力计匀速上升（或没有竖直拉动测力计），造成测量的力不准确等．
故答案为：两组实验过程中滑轮和轮与轴间的摩擦大小不同；测拉力时没有使测力计匀速上升（或没有竖直拉动测力计），造成测量的力不准确等．

点评：本题需要注意以下两点：
（1）熟练掌握机械效率的计算公式：η=

W有用

W总

×100%=

Gh

FS

×100%；
（2）影响滑轮组机械效率的因素：物体的重力、动滑轮的重力、绳子和滑轮之间的摩擦力．