Question

如图是测定滑轮组机械效率时所用的滑轮，若使绳端的拉力沿向上的方向．
（1）请在图中画出该滑轮组的绳子绕法．
（2）完善下列实验步骤：
A．按组装图把实验器材装配好；
B．用弹簧秤测量出重物的重力；
C．在动滑轮下面挂上重物，并分别记下重物和弹簧秤的位置；
D．

 

拉弹簧秤，使重物上升一段距离，读出

 

；
E．用刻度尺分别量出

 

和

 

移动的距离；
F．由测得的数据，求出滑轮组的机械效率．
（3）在这个实验中，若物重4N，重物上升了0.1m，弹簧秤示数为2N，请计算该滑轮组的机械效率η=

 

．
（4）你能分析一下效率不是100%的原因吗？请你试着写出两条：

 

、

 

．

Answer 1

分析：（1）若使绳端的拉力沿向上的方向，必须使绳子的股数为3股．
（2）当在用弹簧测力计时，只有在匀速拉动时，拉力的大小才是不变的；
弹簧测力计的示数是不变的，才能快速准确测出拉力的大小．
用刻度尺主要测量的就是钩码上升的距离与绳端移动的距离．
（3）根据滑轮组的机械效率公式η=

W有

W总

×100%；W_有用=Gh，而W_总=Fs．
（4）任何机械本身都受到重力作用，相对运动的零件间又不可避免地存在着摩擦等阻力，所以额外功是不可避免的．

解答：解：（1）此时绳端的拉力方向是向上的，如图所示：

（2）为了更加准确的测出拉力的大小，减小实验误差，须竖直匀速拉动弹簧秤，
故答案为：竖直匀速、弹簧秤读数；
为了计算机械效率，必须测出重物上升的距离及绳的自由端移动的距离，
故答案为：重物上升的距离、绳的自由端；
（3）已知重物上升了10cm，则绳自由端移动的距离为30cm，
由机械效率公式得出：η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

4N×0.1m

2N×0.3m

≈66.7%，故答案为：66.7%．
（4）因为机械在运动时都有额外功，如：机械本身的重力及其摩擦等，
故答案为：没有考虑动滑轮及绳子所受重力，没有考虑绳子与滑轮间的摩擦．

点评：本题不光考查了滑轮组实验中的注意事项，同时也考查了滑轮组的作图及其机械效率的计算．