用圖所示裝置做測滑輪組的機械效率

㈠ 用圖所示的裝置來測滑輪組的機械效率．（1）實驗要求，用彈簧測力計拉動繩端時，拉力的方向應______，並

（1）要正確測量繩端拉力，彈簧測力計要做勻速直線運動． 故答案為：豎直向上；勻速． （2）由圖知，此滑輪組由3段繩子承擔物重，所以S=3h， 所以h= 1 3 s= 1 3 ×15cm=5cm 故答案為：5． （3）額外功是克服動滑輪的重力做的功．所以W 額 =G 動 h=0.5N×0.05m=0.025J η= Gh Fs = 6N×0.05m 2.5N×0.15m =80% 故答案為：0.025J；80% （4）物體的重力變大，則額外功不變，有用功變大，所以有用功在總功中所佔的比值變大． 故答案為：變大．

㈡ 某實驗小組利用如圖所示的裝置測滑輪組機械效率，記錄數據如下表：

（1）實驗中應該勻速豎直向上拉動彈簧測力計，以保證拉力大回小恆定． （2）拉力做的答總功為W 總 =FS=2.4N×0.3m=0.72J． 拉力做的有用功為W 有用 =Gh=6N×0.1m=0.6J． 滑輪組機械效率為η= W 有用 W 總 = 0.6J 0.72J ×100%≈83.3%． 故答案為：（1）勻速； （2）0.72；0.6；83.3．

㈢ 小明在測量滑輪組機械效率的實驗中，所用裝置如圖所示，實驗中每個鉤碼重2N，測得的數據如下表：物理量實

（來1）在測繩端拉力時自，需豎直向上勻速拉動測力計．
故答案為：勻速．
（2）η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

4N×0.1m

1.8N×0.3m

≈74%
故答案為：74%．
（3）由數據知第2次實驗中，s為h的3倍，所以滑輪組由3段繩子承擔物重，而被提升的物重為6N，其它3組為4N．所以第2次實驗是用b圖做的；
第4次實驗s為h的5倍，所以滑輪組由5段繩子承擔物重，所以第4次實驗是由c圖做的．
故答案為：b；c．
（4）分析第1、2次實驗，兩次所用滑輪組相同，但第2次物重大於第1次物重，機械效率也大於第1次的機械效率，所以可得使用同一滑輪組，提高物重可以提高滑輪組的機械效率．
分析第1、3次實驗，兩次提升物體的重力相同，第3次實驗的動滑輪較重，而機械效率較低，所以可得使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機械效率越低．
故答案為：提高物重；越低．
（5）第3、4次實驗只是改變了物體被提升的高度，機械效率沒變，所以可得滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．
故答案為：無關．

㈣ 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%．

㈤ 用如圖所示實驗裝置測量動滑輪的機械效率．（1）實驗時，應豎直向上______拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪

（1）探究滑輪組機械效率時，要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，拉力不變，彈簧測力版計示數穩定，方便讀數．
（2）由權圖知，測力計的分度值為0.2N，所以測力計的示數是2.4N．
動滑輪的機械效率η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

3.6N×0.1m

2.4N×0.2m

100%=75%．
（3）多次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率，是為了進行多次測量，獲得多組數據，總結實驗規律，使實驗結論具有普遍性．
（4）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）勻速；（2）2.4；75%；（3）C；（4）不能．

㈥ （2004南通）如圖所示為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，每個鉤碼重1.0N．（1）實驗時要豎直向上______拉

（1）實驗時要豎直向上勻速拉動彈簧測力計的，這樣示數才會穩定，所讀出的數值才等於拉力的大小；
圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，其示數為1.2N；
因為滑輪組用三段繩子承擔物重，那麼彈簧測力計移動的距離就是鉤碼上升高度的三倍，故鉤碼上升了5cm；
該滑輪組的機械效率η=

W有

W總

=

3N×0.05m

1.2N×0.15m

=83.3%；
（2）在滑輪組其它條件不變的情況下，僅增加鉤碼的個數，相當於增大了有用功的比例，因此，其機械效率會增大．
故答案為：（1）勻速，1.2，5，83.3%；（2）增大．

㈦ 用如圖所示的裝置來測「滑輪組的機械效率」．（1）實驗要求，用彈簧測力計拉動繩一端時，拉力的方向應___

（1）利用滑輪組提升物體時，用彈簧測力計拉動繩一端時，拉力的方向應豎直向上，並使物體勻速上升．
（2）根據圖示可知，n=3，
∵s=nh
∴h=

s

n

=

1

3

×15cm=5cm；
（3）∵s=15cm=0.15m，s=3h
∴h=

s

n

=

1

3

×15cm=5cm=0.05m，
根據圖示可知，鉤碼為三個，即鉤碼總重為3×2N=6N，則
有用功：W_有=Gh=6N×0.05m=0.3J；
總功：W_總=FS=2.5N×0.15m=0.375J；
∵W_總=W_有+W_額
∴W_額=W_總-W_有=0.375J-0.3J=0.075J；
滑輪組的機械效率：η=

W有

W總

×100%=

0.3J

0.375J

×100%=80%．
故答案為：（1）豎直向上；勻速；（3）5；（3）0.075；80%．