動滑輪滑輪組的機械效率的實驗裝置

㈠ 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．

㈡ （2013南充）如圖所示，在測量滑輪組的機械效率的實驗裝置中，動滑輪重0.6N，物重2.4N，不計繩重和各處

（1）不計繩重和各處摩擦，n=3，繩的自由端在豎直方向上的拉力：
F=

1

3

（G+G_動專）=

1

3

×（2.4N+0.6N）=1N；
（2）滑輪組的屬機械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Gh+G動h

×100%=

G

G+G動

×100%=

2.4N

2.4N+0.6N

×100%=80%．
故答案為：1N；80%．

㈢ 實驗室中「測量滑輪組的機械效率」的實驗裝置如圖所示，每個滑輪組下面掛4個鉤碼，每個鉤碼重0.5N，每個

（1）只有讓鉤碼勻速上升，此時滑輪對鉤碼的拉力的大小才會等於鉤碼的重力，專測力屬計的示數才等於拉力的大小； （2）由圖甲可知，繩子的有效股數為3， 有用功： W 有 =Gh=4×0.5N×0.2m=0.4J， 繩端移動的距離： s=nh=3×0.2m=0.6m， 拉力做的總功： W 總 =Fs=0.8N×0.6m=0.48J， 滑輪組的機械效率： η= W 有 W 總 ×100%= 0.4J 0.48J ×100%≈83.3%； （3）滑輪組（甲）和（乙）提升相同的重物、升高相同的高度時，兩者做的有用功相等， 因甲組的動滑輪的個數比乙組的少， 所做的額外功就少， 由機械效率的公式η= W 有 W 總 ×100%= W 有 W 有 + W 額 ×100%= 1 1+ W 額 W 有 ×100%可知，η 甲 ＞η 乙 ． 故答案為： （1）向上勻速直線； （2）0.4；83.3%； （3）大於．

㈣ 如圖所示，為「測滑輪組的機械效率」的實驗裝置，小紅同學進行了兩次實驗探究，得到如下兩組數據．

（1）由圖可知：n=3
由表格數據可知：
η₁=

G1

nF1

=

1.0N

3×0.50N

≈66.7%，η₂=

G2

nF2

=

2.0N

3×0.67N

≈99.5%
（2）在探究測滑輪組的機械效率的實驗中版，要考慮權動滑輪的重、繩重和摩擦，
所以拉力的大小要大於

1

3

G，而第二組數據中的拉力和

1

3

G相等，故測量數據錯誤．
故答案為：（1）66.7；99.5；（2）測力計的示數錯誤．因為機械效率太大，可能是測力計示數偏小了．

㈤ 如圖所示是測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重為6N

(1)若鉤碼上升的高度為10cm，有用功為(0.6J)
W有用=Gh=6N
x
0.1m=0.6J
(2)機械效率為(83.3%)S=3h=3
x
0.1m=0.3m
W總內=FS=2.4N
x
0.3m=0.72J
η=
W有用
/
W總=0.6J/0.72J=83.3%
(3)若減少鉤碼個數容，該滑輪組的機械效率將減少
過程:
(1)
W有用=Gh=6N
x
0.1m=0.6J
(2)S=3h=3
x
0.1m=0.3m
W總=FS=2.4N
x
0.3m=0.72J
η=
W有用
/
W總=0.6J/0.72J=83.3%
(3)因為對鉤碼做的功才是有用功，對動滑輪做的功是額外功，在減少鉤碼後，有用功相少減少，所以機械效率將減少

㈥ 實驗室中「測滑輪組的機械效率」的實驗裝置如圖所示，每個滑輪組下面掛兩個鉤碼，每個鉤碼重為G；每個滑

（1）最省力的繞抄繩方法是襲從動滑輪開始繞，如圖所示．
（2）如甲圖所示，由於承擔動滑輪的繩子有3段，所以繩子自由端（彈簧測力計）移動的距離是鉤碼上升高度的3倍，如果不考慮滑輪自重及摩擦的情況下，拉力應該是鉤碼重力的

1

3

，即F=

2

3

G．但由於動滑輪的自重，使得拉力會變大，即F＞

2

3

G．提升鉤碼的同時，會對動滑輪做額外功，所以機械效率小於1．
（3）對比甲、乙兩圖可以發現，它們提升的鉤碼是一樣的，即所做有用功相同，但乙滑輪組中的動滑輪有兩個，甲中只有一個，則乙滑輪組做的額外功多，所以乙的機械效率小於甲．
故答案是：（1）如圖所示．

（2）大於；等於；小於；
（3）小；有用功相同，但乙滑輪組中動滑輪數量多，做的額外功多．

㈦ 如圖所示為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N．實驗時豎直向上勻速拉動彈簧測力計，將彈簧測力計

（1）由復圖可知，彈簧測力計制的分度值為0.2N，拉力F=2.4N，
滑輪組繩子的有效股數n=2，
則滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%=

6N

3×2.4N

×100%≈83.3%；
（2）其他條件相同時，增加鉤碼的個數，相當於額外功不變，增大了有用功，有用功占總功的百分比增大，滑輪組的機械效率增大．
故答案為：86.3%；增加鉤碼的個數．

㈧ 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

（1）在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數；
（2）η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

4N×0.1m

1.8N×0.3m

×100%=74%
由表格中數據知，h=0.1m，s=0.3m，可知由3段繩子承擔物重，所以：
F=

1

3

（G_物+G_動），則：
G_動=3F-G_物=1.8N×3-4N=1.4N；
（3）第二次實驗，h=0.1m，s=0.3m，可知由3段繩子承擔物重，而被提升的物重為6N，所以是用b滑輪組做的實驗；
第4次實驗，h=0.2m，s=1.0m，可知由5段繩子承擔物重，而被提升的物重為4N，所以是用c滑輪組做的實驗；
（4）第1、2次實驗數據，使用同一滑輪組，被提升的物重越大，機械效率越高，可知使用同一滑輪組增加物重可以提高滑輪組的機械效率；
第1、3次實驗數據，使用不同的滑輪組，動滑輪個數越多，滑輪組的機械效率越低，可知使用不同的滑輪組，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小；
（5）第3、4次實驗數據，使用同一滑輪組提升相同的物重，物體被提升的高度不同，機械效率相同，可知滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．
故答案為：（1）勻速；（2）74%；1.4；（3）b；c；（4）增加物重；越小；（5）無關．

㈨ 在測量滑輪組機械效率的試驗中，用一個定滑輪和一個動滑輪來完成實驗．（1）完成實驗裝置圖，保證拉力沿

（1）用一個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組，繩子自由端的拉力向上，所以繩子由動專滑輪繞起屬，如圖所示：
4N3×2N×100%≈66.7%．
（4）造成機械效率達不到100%的原因有動滑輪的自重、繩子的自重、繩子與滑輪間的摩擦等．
（5）表格內容包括實驗次數、物重、物體上升的高度、拉力、自由端移動的距離、有用功、總功以及機械效率，表格如下：

實驗次數	物重G/N	物體上升的高度h/m	拉力F/N	繩子自由端移動距離s/m	有用功W有/J	總功W總/J	機械效率η
1
2
3

故答案為：（2）勻速；彈簧測力計示數；物體上升的高度；彈簧測力計移動的距離；（3）66.7%；（4）動滑輪及繩子所受重力；繩子與滑輪間的摩擦．

㈩ 如圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重為6N． （1）實驗時豎直向上勻速拉動彈簧測力計，由圖

（1）實驗中測拉力時，應在動滑輪下掛上鉤碼，線繩的自由端掛在測力計的掛鉤回上，手握測力計面板使重答物勻速上升，讀出測力計在移動時的示數為2.4N；
（2）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，也就是機械效率變大．
故答案為：2.4N；增大．