為測量滑輪組機械效率的實驗裝置

（1）勻速來 2.4 0.6 83.3﹪（2）減小

㈡ 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%．

㈢ 如圖所示為「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

已知：鉤碼總重抄G=6N，上升襲高度h=0.3m，時間t=3s，n=3
求：（1）拉力F=？；（2）拉力做功的功率P=？；（3）滑輪組的機械效率η=？
解：（1）圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，則其示數為2.4N，即拉力為F=2.4N；
（2）拉力移動距離s=nh=3×0.3m=0.9m，
拉力做的總功為W_總=Fs=2.4N×0.9m=2.16J；
拉力的功率為P=

W總

t

=

2.16J

3s

=0.72W；
（3）拉力做的有用功為W_有用=Gh=6N×0.3m=1.8J；
滑輪組機械效率為η=

W有用

W總

×100%=

1.8J

2.16J

×100%≈83.3%；
（4）由機械效率公式η=

W有用

W有用+W額

可知，在原來的鉤碼下再增掛兩個鉤碼，相當於增加了有用功而額外功不變，有用功與總功的比值增大，所以機械效率增加．
答：（1）彈簧測力計對細繩的拉力為2.4N；
（2）彈簧測力計拉力做功的功率為0.72W；
（3）該滑輪組的機械效率為83.3%；
（4）在原來的鉤碼下再增掛兩個鉤碼，該滑輪組的機械效率將增加．

㈣ 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．

㈤ 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．

㈥ 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．

㈦ （2012泉州）如圖所示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

（1）①實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，彈簧測力計示數不變，便於讀數；
②彈回簧測力計每一個大格答代表1N，每一個小格代表0.2N，拉力大小為2.4N；
③動滑輪和鉤碼有三段繩子承擔，因此鉤碼上升的高度h=

S

n

=

15cm

3

=5cm；
④滑輪組的機械效率：η=

W有用

W總

=

Gh

FS

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

=

6N

2.4N×3

×100%=83.3%．
（2）取下2個鉤碼後，則所做的有用功減小，而額外功不變，所以有用功在總功所佔的比例減小，所以滑輪組的機械效率減小．
故答案為：（1）勻速；2.4；5；83.3%；
（2）減小．

㈧ 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）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，專所讀出的數值才等於拉力的大屬小；
圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，其示數為2.4N；
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，故彈簧測力計向上移動了3×8cm=24cm；
該滑輪組的機械效率η=

W有

W總

×100%=

6N×0.08m

2.4N×0.24m

×100%≈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；
（3）∵η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G

nF

∴若沒有刻度尺測鉤碼上升的高度及繩自由端移動距離，則滑輪組機械效率可根據η=

G

nF

來進行計算．
故答案為：（1）勻速；2.4；24；83.3%；（2）增大；（3）

G

nF

．

㈨ 如圖所示為「測量滑輪組機械效率」的實驗裝置，鉤碼總重6N，彈簧測力豎直向上勻速拉動細繩時的示數如圖所

（1）圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，則其示數為2.4N，即拉力為F=2.4N；
（2）∵上升高內度h=0.3m，時間t=3s，
∴根據速度公式得：容v=

h

t

=

0.3m

3s

=0.1m/s；
（3）由圖可知：n=3
拉力移動距離s=nh=3×0.3m=0.9m，
拉力做的總功為W_總=Fs=2.4N×0.9m=2.16J；
拉力的功率為P=

W總

t

=

2.16J

3s

=0.72W；
（4）拉力做的有用功為W_有用=Gh=6N×0.3m=1.8J；
滑輪組機械效率為η=

W有用

W總

×100%=

1.8J

2.16J

×100%≈83.3%；
（4）由機械效率公式η=

W有用

W有用+W額

可知，在原來的鉤碼下再增掛兩個鉤碼，相當於增加了有用功而額外功不變，有用功與總功的比值增大，所以機械效率增加．
答：（1）彈簧測力計對細繩的拉力為2.4N；
（2）鉤碼上升的速度為0.1m/s；
（3）彈簧測力計拉力做功的功率為0.72W；
（4）該滑輪組的機械效率為83.3%；
（5）在原來的鉤碼下再增掛兩個鉤碼，該滑輪組的機械效率將增加．

㈩ 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