機械效率小實驗裝置

㈠ 如圖是實驗組小明同學測定滑輪組機械效率的實驗裝置，實驗中測量的有關數據如表所示： 次數 鉤碼重G/N

解答：G+G動滑輪n，
∴G動滑輪=nF-G=2×1.6N-2N=1.2N；由於繩子有質量、繩子與滑輪間存在摩擦，
所求出的動滑輪重力與真實值不相符．
故答案為：（1）如圖所示；如上表所示；（2）變大；（3）勻速；（4）1.2N；繩子有質量、存在摩擦．

㈡ 如圖所示是小華同學探究滑輪組的機械效率的實驗裝置，實驗數據如下表： 實驗次數 鉤碼重G/N 鉤

（1）實驗時，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的物體緩慢上升專；
（2）由屬圖示滑輪組可知，滑輪組承重繩子的有效股數n=3，第3次測量中，
彈簧測力計移動的距離s=nh=3×20cm=60cm；由表中實驗數據可知，滑輪組效率：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

2N×0.2m

0.75N×0.6m

×100%≈88.9%；
（3）由表中第1、2兩次實驗的實驗數據可知，滑輪組相同而提升鉤碼的重力不同，滑輪組機械效率不同，鉤碼重力越大，滑輪組效率越高，由此可得：使用同一滑輪組，提升重物的重力越大，滑輪組效率越高；
（4）提升重物的重力大小、動滑輪的重力、摩擦力等都會影響滑輪組的效率．
故答案為：（1）勻速；（2）60；88.9%；（3）使用同一滑輪組，提升重物的重力越大，滑輪組效率越高；（4）動滑輪重力．

㈢ 某小組在測滑輪組的機械效率時得到的數據如下表所示，實驗裝置如圖．

（1）由此可知實驗1中的繩段數是3段，而實驗2中的繩段數是5段， 所以實驗1是用題圖甲中的滑輪組進行實驗的，同理，實驗2是用題圖乙中的滑輪組做的； 故答案為：甲、乙； （2）在實驗1、實驗2的數據中可以看出，在提升的鉤碼重相同時，由兩個動滑輪組成的滑輪組的機械效率比同一個動滑輪組成滑輪組的機械效率小，故答案為：越小； （3）從實驗1和實驗3中得出，同樣的滑輪組，提升4N物體的機械效率經提升6N物體的機械效率小． 所以使用同一滑輪組，增加所提升物體的重力，可以提高滑輪組的機械效率． 故答案為：增加鉤碼的重．

㈣ 圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N．（1）實驗時要豎直向上______拉動彈簧測力計，由圖可知

（1）在實驗操作中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計．這樣彈簧測力計處於平衡狀內態，彈簧測容力計的示數才反映了拉力的大小．
由圖可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，彈簧測力計的示數為2.4N．
W_有=Gh=6N×0.08m=0.48J
∵重物有3段繩子承擔，
∴s=3h=3×8cm=24cm=0.24m
∴W_總=Fs=2.4N×0.24m=0.576J
η=

W有用

W總

×100%=

0.48J

0.576J

×100%≈83.3%．
（2）整個滑輪組保持不變，即額外功不變．因為對重物做的功為有用功，增加鉤碼的個數，即增大了有用功，機械效率就會增大．
（3）如果拉彈簧測力計時用力較大，使物體運動的速度越來越大，此時所測的拉力偏大，則計算出的總功偏大，有用功不變，所以機械效率偏小．
故答案為：（1）勻速；2.4；24；83.3%；（2）增大；（3）偏小．

㈤ 如圖是測定滑輪組機械效率的實驗裝置，小明測量的有關數據如下表所示：（1）請你根據表中數據在圖中畫出

（1）從表中抄的數據可知，細線自由端移動的距離為0.06m，鉤碼上升的高度為0.03m，則承擔物重的繩子的段數n=

s

h

=

0.06m

0.03m

=2，即由2段繩子承擔物重，故從定滑輪的掛鉤開始繞起，如圖所示：
3N2×75%=2N．
（2）若提升的鉤碼重增加到6N，則提起物體的重力變大，有用功變大，有用功在總功中的比值變大，故機械效率變大．
（3）實驗中應該勻速拉動彈簧測力計，才能使彈簧測力計的示數保持穩定．
故答案為：（1）62.5；2；（2）變大；（3）勻速．

㈥ 如圖是小明同學做「探究斜面的機械效率」的實驗裝置．（1）請計算斜面坡度為60°時的機械效率．（2）請你

（1）W_有=Gh=0.5N×0.28m=0.14J；
W_總=Fs=0.45N×0.4m=0.18J；
η=

W有

W總

=

0.14J

0.18J

×100%=77.8%．
（2）由表中數據知，斜面的粗糙程度、物重、斜面長不變，斜面越緩，拉力越小，機械效率越低．反之，拉力越大，機械效率越高；
（3）由（2）中的分析可知樓梯越緩，上樓所用的力越小．
故答案為：
（1）77.8；
（2）緩，高；
（3）緩．

㈦ 如圖是某小組同學測量斜面機械效率的實驗裝置．實驗時，用木塊將帶有刻度的平木板墊起，構成一個斜面．

（1）90.9%（2） 83.3%傾斜程度．（3） 大，小． 粗糙程度 ㈧ 如圖是小明同學測量斜面機械效率的實驗裝置．實驗時用彈簧測力計拉著重為8N的木塊沿斜面向上做勻速直線運 （1）彈簧測力計的分度值為0.2N，所以拉力的大小為4.8N， 拉力做的總功W總=Fs=4.8N×（0.64m+0.08m）=3.456J， 因△版ABC∽△ADE，如圖所示：權

1.296J

0.64m+0.08m

=1.8N．
（3）斜面機械效率與物塊重力、斜面傾斜程度和斜面粗糙程度有關，若要探究斜面的機械效率和物體重力的關系，應控制斜面傾斜程度和斜面粗糙程度保持不變．
故答案為：4.8N；62.5%；1.8N；斜面傾斜程度和斜面粗糙程度．

㈨ 如圖所示，是用來測量滑輪組機械效率的實驗裝置：（1）實驗時要豎直向上______拉動彈簧測力計．（2）若鉤

（1）如果抄不勻速提升，將會使讀襲數不等於繩子自由端的拉力，影響計算，因此應該勻速拉動；
（2）拉力F=2N+0.4N=2.4N；
動滑輪有3段繩子承擔，拉力移動的距離就是物體移動距離的3倍，因此彈簧測力計需向上移動30cm；
機械效率η=

W有

W總

＝

Gh

FS

＝

6N×0.1m

2.4N×0.3m

＝83.3%
（3）機械效率η=

W有

W總

＝

Gh

FS

＝

8N×0.1m

3.2N×0.3m

＝83.3%
小紅改變了提升的速度，但機械效率不變，因此小紅的探究結果：滑輪組的機械效率和物體提升速度無關；
小華改變了物體的重力，機械效率變大，因此小華的探究結果：滑輪組的機械效率與所掛物體的重力有關；
故答案：（1）勻速．
（2）2.4；30；83.3%．
（3）83.3%；
小紅的探究結果：滑輪組的機械效率和物體提升速度無關；
小華的探究結果：滑輪組的機械效率與所掛物體的重力有關．（或同一滑輪組，所提物體越重，其機械效率越高）

㈩ 小雪和小紅在「測定滑輪組機械效率」的實驗中，使用了如圖所示的實驗裝置，他們分別記下了彈簧測力計和鉤

（1）根據二力平衡知，只有豎直向上勻速直線拉動彈簧測力計時，拉力才等於版彈簧測力計的示數；
（2）動權滑輪被3根繩子承擔，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的3倍，因此彈簧測力計提升的高度錯了，應為0.6m；
（3）該滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

1N×0.2m

0.5N×0.6m

×100%≈66.7%；
（4）如果僅改變繞繩的方法，額外功不變、有用功不變，則機械效率也不會改變；
（5）滑輪組的機械效率與被提升物體的重力也有關系，所以可以通過改變提升物體的重力來測量滑輪組的機械效率進行比較．
故答案為：（1）豎直向上勻速；（2）測力計上升高度錯誤；（3）66.7%；（4）不變；（5）使用同一滑輪組，改變被提升鉤碼的個數，分別測出機械效率並比較．