Question

在测定两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组的机械效率的实验中．
（1）除了如图所示的器材外，还需要的器材有

弹簧测力计

、

刻度尺

、

细线

．
（2）在图中画出最省力的绕绳方法．
（3）一位同学在做实验时有一部分数据未记全，请你将实验记录中空缺部分填上，并算出滑轮组的机械效率．

实验次数	物重（牛）	有用功（焦）	拉力F（牛）	绳子自由端上升距离（米）	总功（焦）	机械效率
1	2	0.08	0.6	0.2	0.12	66.7%
2	4	0.05	1	0.0625	0.0625	80%

（4）由上表可知，减轻钩码的重力时，滑轮组的机械效率将

变小

．（填“变大”“变小”或“不变”）
（5）某同学在做实验时，使用钩码的质量为150g，他测出的一组数据为G=1.47N，h=0.1m，F=0.280N，s=0.501m，经分析其中有一个数据是错误的，这个错误的数据是

C

A．重力G
B．高度h
C．拉力F
D．距离s．

Answer 1

分析：（1）实验需要用弹簧测力计测力的大小，需要用刻度尺测出物体上升的高度与弹簧测力计上升高度，需要用细线组装滑轮组．
（2）承重绳子股数越多越省力，根据图示滑轮组作出其绕法．
（3）根据表中实验数据，应用功的公式、效率公式、滑轮组公式计算答题．
（4）根据表中实验数据分析答题．
（5）总功不可能小于有用功，根据实验数据分析答题．

解答：解：（1）除了如图所示的器材外，还需要的器材有：弹簧测力计、刻度尺、细线．
（2）两个动滑轮、两个定滑轮最省力的绕法，承重绳子的股数为5，从定滑轮绕起，如图所示．
（3）由图示滑轮组可知，承重绳子股数n=5，第一次实验时，物体上升的高度
h₁=

s1

n

=

0.2m

5

=0.04m，有用功W_1有=G₁h₁=2N×0.04m=0.08J，
总功W_1总=F₁s₁=0.6N×0.2m=0.12J，效率η₁=

W1有

W1总

×100%=

0.08J

0.12J

×100%≈66.7%；
第二次实验时，∵W=Gh，∴物体上升的高度h₂=

W2有

G2

=

0.05J

4N

=0.0125m，
绳子自由端上升距离s₂=nh₂=5×0.0125m=0.0625m，
总功W_2总=F₂s₂=1N×0.0625m=0.0625J，效率η₂=

W2有

W2总

×100%=

0.05J

0.0625J

×100%≈80%；
实验数据如下表所示：

实验次数	物重（牛）	有用功（焦）	拉力F（牛）	绳子自由端上升距离（米）	总功（焦）	机械效率
1	2	0.08	0.6	0.2	0.12	66.7%
2	4	0.05	1	0.0625	0.0625	80%

（4）由表中实验数据可知，减轻钩码的重力时，滑轮组的机械效率将变小．
（5）G=mg=0.15kg×9.8N/kg=1.47N，n=5，s=nh=5×0.1m=0.5m，由此可知G、h、s均正确，
则拉力F=0.280N错误，故选C．
故答案为：（1）弹簧测力计；刻度尺；细线；（2）如图所示；（3）如上表所示；（4）变小；（5）C．

点评：本题考查了实验器材、组装滑轮组、实验数据的计算、实验数据分析等，实验数据的计算难度较大，找出滑轮组承重绳子的股数、应用滑轮组公式、功的计算公式、效率公式即可正确解题．