滑轮组机械效率测量装置

A. 如图所示，是用来测量滑轮组机械效率的实验装置：（1）如图25所示，若用弹簧测力计使总重为6N的钩码_____

（1）由图示滑轮组可知，承重绳子的股数n=3，用弹簧测力计使总重为6N的钩码匀速竖直上升10cm，弹簧测力计要竖直向上移动的距离s=nh=3×10cm=30cm；由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N，则拉力F=2.4N，此时滑轮组机械效率η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

6N×0.1m

2.4N×0.3m

≈83.3%，
滑轮组效率η=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%=

G

3F

×100%，
没有刻度尺测量长度s和h时，可以用η=

G

3F

算出滑轮组机械效率．
（2）（a）由表中实验数据可知，在所用滑轮和串绕绳子的方式不变，在提升钩码的重力一样时，滑轮组的机械效率相同，由此可知，机械效率与匀速提升的速度大小无关．
（b）由表中实验数据可知，滑轮组的机械效率η=

G

3F

×100%=

8N

3N×3

×100%≈88.9%；
（c）由表中实验数据可知，在所用滑轮和串绕绳子的方式不变时，当钩码重加大时滑轮组机械效率变大．
故答案为：（1）匀速；30；2.4；83.3；

G

3F

×100%；（2）（a）无；（b）88.9%；（c）变大．

B. 如图所示是“测定滑轮组的机械效率”的装置．（1）实验时，必须______向上提起弹簧测力计．（2）某同学用

（1）只有匀速提升钩码时，弹簧测力计的示数等于绳子自由端的拉力；
（2）分析知：第二组数据是错误的，因为有3段绳子承担物重，所以绳子自由端移动的距离应该是物体上升高度的3倍，而题目中绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍，所以是错误的；
（3）在第一次测量过程中，
滑轮组的有用功为W_有用=Gh=3N×0.08m=0.24J；
总功为W_总=Fs=1.2N×0.24m=0.288J；
滑轮组的机械效率为η=

W有用

W总

×100%≈83%；
（4）在动滑轮重一定时，物重越大，额外功不变，有用功增大，机械效率提高；在物重一定时，动滑轮越重，有用功不变，额外功增加，机械效率减小；
机械效率与物体上升高度无关；定滑轮只能改变力的方向，不影响机械效率．故选A．
故答案为：
（1）匀速；（2）2；（3）0.24；0.288；83%；（4）A．

C. 如图所示，是用来测量滑轮组机械效率的实验装置：（1）实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计．（2）若钩

（1）如果抄不匀速提升，将会使读袭数不等于绳子自由端的拉力，影响计算，因此应该匀速拉动；
（2）拉力F=2N+0.4N=2.4N；
动滑轮有3段绳子承担，拉力移动的距离就是物体移动距离的3倍，因此弹簧测力计需向上移动30cm；
机械效率η=

W有

W总

＝

Gh

FS

＝

6N×0.1m

2.4N×0.3m

＝83.3%
（3）机械效率η=

W有

W总

＝

Gh

FS

＝

8N×0.1m

3.2N×0.3m

＝83.3%
小红改变了提升的速度，但机械效率不变，因此小红的探究结果：滑轮组的机械效率和物体提升速度无关；
小华改变了物体的重力，机械效率变大，因此小华的探究结果：滑轮组的机械效率与所挂物体的重力有关；
故答案：（1）匀速．
（2）2.4；30；83.3%．
（3）83.3%；
小红的探究结果：滑轮组的机械效率和物体提升速度无关；
小华的探究结果：滑轮组的机械效率与所挂物体的重力有关．（或同一滑轮组，所提物体越重，其机械效率越高）

D. 如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，每个钩码重1N．（1）实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计，由图

（1）实验来中要竖直向上源匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小是1.2N．
动滑轮和钩码有三段绳子承担，因此钩码上升的高度h=

1

3

s=

1

3

×15cm=5cm；
该滑轮组提升的钩码有3个，所以钩码重G=3×1N=3N，
该滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

G

3F

=

3N

3×1.2N

=83.3%．
（2）若仅减少钩码的个数，所做的有用功减小，而额外功不变，所以有用功占总功的比值减小，所以滑轮组的机械效率减小．
故答案为：（1）匀速；1.2；5；83.3%；（2）减小．

E. 在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，所用装置如图所示（1）安装好实验器材后，记下钩码和拴住弹簧测力

（1）在此题中，要正确测量拉力，需要匀速拉动测力计．并读出测力计的示数回．
故答案为：匀答速；弹簧测力计示数．
（2）由图知，此滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h=3×0.2m=0.6m．所以线端移动距离测量错误．
因为总功为有用功与额外功之和，所以总功计算错误．
故答案为：拴住弹簧测力计的线端提升的距离s；总功W_总．
（3）提起的物体越重，所做的有用功越多，有用功在总功中所占的比值越大，所以机械效率越高．
故答案为：＜．

F. 如图所示是测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为6N

(1)若钩码上升的高度为10cm，有用功为(0.6J)
W有用=Gh=6N
x
0.1m=0.6J
(2)机械效率为(83.3%)S=3h=3
x
0.1m=0.3m
W总内=FS=2.4N
x
0.3m=0.72J
η=
W有用
/
W总=0.6J/0.72J=83.3%
(3)若减少钩码个数容，该滑轮组的机械效率将减少
过程:
(1)
W有用=Gh=6N
x
0.1m=0.6J
(2)S=3h=3
x
0.1m=0.3m
W总=FS=2.4N
x
0.3m=0.72J
η=
W有用
/
W总=0.6J/0.72J=83.3%
(3)因为对钩码做的功才是有用功，对动滑轮做的功是额外功，在减少钩码后，有用功相少减少，所以机械效率将减少