測量滑輪組機械效率設計實驗裝置

Ⅰ 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．

Ⅱ 請利用圖所示的實驗裝置，設計一個實驗，測動滑輪的機械效率，請寫出主要實驗步驟、畫出實驗數據記錄表。

（1）將彈簧測力計調零，然後用彈簧測力計測出鉤碼所受到的重力G，並記錄到實驗數據記錄表中。（或用調好的彈簧測力計測出鉤碼所受到的重力G，並記錄在表格中。） （2）按示意圖組裝實驗器材。 （3）用彈簧測力計豎直向上拉動繩子自由端，使彈簧測力計從圖中的位置A＇勻速豎直上升到位置B＇，鉤碼從位置A勻速上升到位置B。用彈簧測力計測出繩子自由端受到的拉力F，用刻度尺測出AB間的距離h，A＇B＇間的距離s，將F、s和h的數值記錄到實驗數據記錄表中。 （4）根據

Ⅲ 如圖所示，此圖為「測量滑輪組機械效率」的實驗裝置，鉤碼總質量為0.6kg，小明用2.4N的拉力豎直向上勻速

解答：已知：鉤碼總質量為m=0.6kg，拉力F=2.4N，g=10N/kg，時間t=2s，高度=0.1m，鉤碼總重G′=12N
求：（1）拉力做功的功率P=？；滑輪組的機械效率η=？；（2）第二次滑輪組的機械效率η′=？
解：（1）由滑輪組結構得出承擔物重的繩子股數n=3，則s=3h=3×0.1m=0.3m；
此時拉力做的功是：W_總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
故此時的功率是：P=

W總

t

=

0.72J

2s

=0.36W；
此時鉤碼的重力是：G=mg=0.6kg×10N/kg=6N，
故有用功是：W_有=Gh=6N×0.1m=0.6J，
故此時的機械效率是：η=

W有用

W總

×100%=

0.6J

0.72J

×100%≈83.3%；
（2）在不計繩重和摩擦的情況下，F=

1

3

（G+G_動），
∴動滑輪的重力是：
G_動=3F-G=3×2.4N-6N=1.2N，
此時滑輪組的機械效率為：
η=

W有用

W總

×100%=

W有用

W有用+W額

×100%=

G′h

G′h+G動h

×100%=

G′

G′+G動

×100%=

12N

12N+1.2N

×100%≈90.9%．
答：（1）小明拉力做功的功率0.36W；該滑輪組的機械效率是83.3%；（2）當鉤碼總重力為12N時，該滑輪組的機械效率90.9%．

Ⅳ 如圖所示是「測量滑輪組機械效率」的實驗裝置，鉤碼總重6N，實驗時要豎直向上勻速拉動測力計，由圖可知拉

（1）彈簧測力計的分度值為0.2N，彈簧測力計的示數是F=2.4N；
（2）拉力移專動距離：s=nh=3×8cm=24cm=0.24m；
（3）拉力做屬的總功為W_總=Fs=2.4N×0.24m=0.576J，
拉力做的有用功：
W_有用=Gh=6N×0.08m=0.48J，
滑輪組的機械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

0.48J

0.576J

×100%≈83.3%．
故答案為：2.4；24；83.3%．

Ⅳ 在測定滑輪組的機械效率的實驗中，所用的主要裝置如圖：（1）記下鉤碼和彈簧測力計的位置，然後______向

（1）勻速向來上拉動測力計，源讀出彈簧測力計示數的大小，測出鉤碼和彈簧測力計上移的高度；
（2）由圖示滑輪組可知，承重繩子的股數n=3，鉤碼上升距離h=0.1m，則測力計移動的距離s=nh=3×0.1m=0.3m，總功W_總=Fs=0.4N×0.3m=0.12J，由表中實驗數據可知，測力計移動距離0.2m與總功0.08J錯誤．
（3）滑輪組效率η=

W有用

W總

×100%=

0.1J

0.12J

×100%≈83.3%．
（4）動滑輪重力、摩擦都可以影響滑輪組的效率．
故答案為：（1）勻速；彈簧測力計；（2）0.2；0.08；（3）83.3%；（4）動滑輪重力．

Ⅵ 如圖為「測量滑輪組機械效率」的實驗裝置，鉤碼總重6N,彈簧測力計豎直向上，勻速拉動細繩時的示數如圖所示

分析：

（1）由圖可知，實驗時彈簧測力計對細繩的拉力F＝2.4N

（2）若鉤碼3s內上升0.1m，繩子自由端上升s＝nh＝3×0.1m＝0.3m，彈簧測力計拉力做的功為：W總＝Fs＝2.4N×0.3m＝0.72J，

所以彈簧測力計拉力做功的功率為P＝W總/t＝0.72J÷3s＝0.24W

由於W有用＝Gh＝6N×0.1m＝0.6J。

所以該滑輪組的機械效率為η＝W有用/W總＝0.6J/0.72J≈83.3％

（3）若僅增加兩個鉤碼的個數，由公式η＝G/(G+G動)＝1/[1＋(G動/G)]可知，當G動不變時，η隨著鉤碼重量G的增大而增大，所以該滑輪組的機械功率將變大。

Ⅶ 測滑輪組機械效率時，所用的實驗裝置如圖所示．（1）實驗中要豎直向上______拉動彈簧測力計．（2）表中第

（1）為了測力計的示數與於拉力的大小相等，只有勻速拉動彈簧測力計．
（2）根據圖示可回知，n=3，第一次實答驗中，自由端移動的距離：s=3h=3×0.1m=0.3m；
則第一次實驗的機械效率：η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

2N×0.1m

1.1N×0.3m

×100%=60.6%；
（3）根據1、2兩次實驗數據，可得出：滑輪組一定時，提升重物的重力越大，滑輪組機械效率越高；
該實驗中應用了控制變數法．
故答案為：（1）勻速；（2）60.6%；（3）滑輪組一定時，提升重物的重力越大，滑輪組機械效率越高；B．

Ⅷ 如圖所示，是同學們用來測滑輪組機械效率的實驗裝置．（1）如果鉤碼總重2N，每個滑輪重0.25N，不計繩重與

（1）鉤碼靜止時，處於平衡狀態，受到的力為平衡力，
把動滑輪和鉤碼看成整體進行受力分析可知，受到向上三股繩子的來和向下鉤碼和動滑輪的重力，
即3F=G_鉤碼+G_動=2N+0.25N=2.25N，
解得：F=0.75N；
（2）為了准確測量，在實驗過程中，應沿豎直方向勻速拉彈簧測力計；
（3）第三次實驗滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

2N×0.1m

0.8N×0.3m

×100%≈83.3%；
（4）由W=Gh可知，用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，克服動滑輪的重所做的額外功相同；提升的物重增加時，克服物重所做的有用功變多，由表中數據可知，滑輪組的機械效率變大；
（5）該實驗只能說明滑輪組機械效率與提升物重大小的關系，不能得出其它機械的機械效率跟物重的關系．
故答案為：
（1）0.75；
（2）勻速；
（3）83.3%；
（4）相同；多；大；
（5）不能．