机械效率小实验装置

㈠ 如图是实验组小明同学测定滑轮组机械效率的实验装置，实验中测量的有关数据如表所示： 次数 钩码重G/N

解答：G+G动滑轮n，
∴G动滑轮=nF-G=2×1.6N-2N=1.2N；由于绳子有质量、绳子与滑轮间存在摩擦，
所求出的动滑轮重力与真实值不相符．
故答案为：（1）如图所示；如上表所示；（2）变大；（3）匀速；（4）1.2N；绳子有质量、存在摩擦．

㈡ 如图所示是小华同学探究滑轮组的机械效率的实验装置，实验数据如下表： 实验次数 钩码重G/N 钩

（1）实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升专；
（2）由属图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，第3次测量中，
弹簧测力计移动的距离s=nh=3×20cm=60cm；由表中实验数据可知，滑轮组效率：
η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

2N×0.2m

0.75N×0.6m

×100%≈88.9%；
（3）由表中第1、2两次实验的实验数据可知，滑轮组相同而提升钩码的重力不同，滑轮组机械效率不同，钩码重力越大，滑轮组效率越高，由此可得：使用同一滑轮组，提升重物的重力越大，滑轮组效率越高；
（4）提升重物的重力大小、动滑轮的重力、摩擦力等都会影响滑轮组的效率．
故答案为：（1）匀速；（2）60；88.9%；（3）使用同一滑轮组，提升重物的重力越大，滑轮组效率越高；（4）动滑轮重力．

㈢ 某小组在测滑轮组的机械效率时得到的数据如下表所示，实验装置如图．

（1）由此可知实验1中的绳段数是3段，而实验2中的绳段数是5段， 所以实验1是用题图甲中的滑轮组进行实验的，同理，实验2是用题图乙中的滑轮组做的； 故答案为：甲、乙； （2）在实验1、实验2的数据中可以看出，在提升的钩码重相同时，由两个动滑轮组成的滑轮组的机械效率比同一个动滑轮组成滑轮组的机械效率小，故答案为：越小； （3）从实验1和实验3中得出，同样的滑轮组，提升4N物体的机械效率经提升6N物体的机械效率小． 所以使用同一滑轮组，增加所提升物体的重力，可以提高滑轮组的机械效率． 故答案为：增加钩码的重．

㈣ 图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．（1）实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计，由图可知

（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．这样弹簧测力计处于平衡状内态，弹簧测容力计的示数才反映了拉力的大小．
由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为2.4N．
W_有=Gh=6N×0.08m=0.48J
∵重物有3段绳子承担，
∴s=3h=3×8cm=24cm=0.24m
∴W_总=Fs=2.4N×0.24m=0.576J
η=

W有用

W总

×100%=

0.48J

0.576J

×100%≈83.3%．
（2）整个滑轮组保持不变，即额外功不变．因为对重物做的功为有用功，增加钩码的个数，即增大了有用功，机械效率就会增大．
（3）如果拉弹簧测力计时用力较大，使物体运动的速度越来越大，此时所测的拉力偏大，则计算出的总功偏大，有用功不变，所以机械效率偏小．
故答案为：（1）匀速；2.4；24；83.3%；（2）增大；（3）偏小．

㈤ 如图是测定滑轮组机械效率的实验装置，小明测量的有关数据如下表所示：（1）请你根据表中数据在图中画出

（1）从表中抄的数据可知，细线自由端移动的距离为0.06m，钩码上升的高度为0.03m，则承担物重的绳子的段数n=

s

h

=

0.06m

0.03m

=2，即由2段绳子承担物重，故从定滑轮的挂钩开始绕起，如图所示：
3N2×75%=2N．
（2）若提升的钩码重增加到6N，则提起物体的重力变大，有用功变大，有用功在总功中的比值变大，故机械效率变大．
（3）实验中应该匀速拉动弹簧测力计，才能使弹簧测力计的示数保持稳定．
故答案为：（1）62.5；2；（2）变大；（3）匀速．

㈥ 如图是小明同学做“探究斜面的机械效率”的实验装置．（1）请计算斜面坡度为60°时的机械效率．（2）请你

（1）W_有=Gh=0.5N×0.28m=0.14J；
W_总=Fs=0.45N×0.4m=0.18J；
η=

W有

W总

=

0.14J

0.18J

×100%=77.8%．
（2）由表中数据知，斜面的粗糙程度、物重、斜面长不变，斜面越缓，拉力越小，机械效率越低．反之，拉力越大，机械效率越高；
（3）由（2）中的分析可知楼梯越缓，上楼所用的力越小．
故答案为：
（1）77.8；
（2）缓，高；
（3）缓．

㈦ 如图是某小组同学测量斜面机械效率的实验装置．实验时，用木块将带有刻度的平木板垫起，构成一个斜面．

（1）90.9%（2） 83.3%倾斜程度．（3） 大，小． 粗糙程度 ㈧ 如图是小明同学测量斜面机械效率的实验装置．实验时用弹簧测力计拉着重为8N的木块沿斜面向上做匀速直线运 （1）弹簧测力计的分度值为0.2N，所以拉力的大小为4.8N， 拉力做的总功W总=Fs=4.8N×（0.64m+0.08m）=3.456J， 因△版ABC∽△ADE，如图所示：权

1.296J

0.64m+0.08m

=1.8N．
（3）斜面机械效率与物块重力、斜面倾斜程度和斜面粗糙程度有关，若要探究斜面的机械效率和物体重力的关系，应控制斜面倾斜程度和斜面粗糙程度保持不变．
故答案为：4.8N；62.5%；1.8N；斜面倾斜程度和斜面粗糙程度．

㈨ 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）

㈩ 小雪和小红在“测定滑轮组机械效率”的实验中，使用了如图所示的实验装置，他们分别记下了弹簧测力计和钩

（1）根据二力平衡知，只有竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计时，拉力才等于版弹簧测力计的示数；
（2）动权滑轮被3根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的3倍，因此弹簧测力计提升的高度错了，应为0.6m；
（3）该滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

1N×0.2m

0.5N×0.6m

×100%≈66.7%；
（4）如果仅改变绕绳的方法，额外功不变、有用功不变，则机械效率也不会改变；
（5）滑轮组的机械效率与被提升物体的重力也有关系，所以可以通过改变提升物体的重力来测量滑轮组的机械效率进行比较．
故答案为：（1）竖直向上匀速；（2）测力计上升高度错误；（3）66.7%；（4）不变；（5）使用同一滑轮组，改变被提升钩码的个数，分别测出机械效率并比较．