机械效率装置图

Ⅰ 如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图．他在5s内做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m，不计

解答：已知：时间t=5s，有用功W_有用=2.4J，物体上升的高度h=0.4m，绳子的股数n=3，
求：（1）拉力F=？；（2）该滑轮组的机械效率η=？；（3）物体的重力G=？；物体上升的速度v=？
解：（1）此弹簧测力计的分度值为0.5N，拉力大小为F=2.5N；
（2）拉力移动的距离s=3h=3×0.4m=1.2m，
拉力做的总功：W_总=Fs=2.5N×1.2m=3J，
该滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

2.4J

3J

×100%=80%；
（3）∵W_有用=Gh
∴物体的重力：
G=

W有用

h

=

2.4J

0.4m

=6N；
物体上升的速度：
v=

h

t

=

0.4m

5s

=0.08m/s；
拉力的功率：
P=

W总

t

=

3J

5s

=0.6W．
答：（1）拉力大小为2.5N；
（2）该滑轮组的机械效率为80%；
（3）物体的重力为6N；
物体上升的速度为0.08m/s；
拉力的功率为0.6W．

Ⅱ 如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为6N． （1）实验时竖直向上匀速拉动弹簧测力计，由图

（1）实验中测拉力时，应在动滑轮下挂上钩码，线绳的自由端挂在测力计的挂钩回上，手握测力计面板使重答物匀速上升，读出测力计在移动时的示数为2.4N；
（2）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，则有用功占总功的比例增大，也就是机械效率变大．
故答案为：2.4N；增大．

Ⅲ 如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图.他在2s内做了2.4J的有用功使重物匀

如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图.他在2s内做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m，不计绳重及摩擦.请你回答：
（1）弹簧测力计匀速向上运动的速度？
（2）该滑轮组的机械效率是多少？若仅增加钩码的个数，在不考虑滑轮的摩擦时，该滑轮组有机械效率将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）根据题目所提供的相关信息，还可以求出其它一些物理量.请从中任选两个并加以解答

（1）解析：要求出弹簧测力计向上的速度，就必须求出物体上升的速度。
由题意，n=3，物体在2s内运动了0.4m。
所以V物=s/t=0.4m/2s=0.2m/s。
则 V绳=nv=3*0.2m/s=0.6m/s

（2）解析：要求出滑轮组的机械效率，所以可以用公式η=W有用/W总
由题意，F=2.5N，绳子自由端移动的距离为s=nh=3*0.4m=1.2m
η=W有用/W总=2..4J/2.5N*1.2m=80%
当钩码个数增多，则有用功增大，所以机械效率η也增大

（3）解析：此题考察学生对题目的分析能力。
比如：1.此时，滑轮组的额外功为多少？
W额外=W总-W有用=3J-2.4J=0.6J
2.此钩码的重力为多少？
因为不计绳重及摩擦，
所以G物/G物+G动=80% G物+G动=3F
所以G物/3F=80% 则G物=3F*80% =3*2.5N*80% =6N

Ⅳ 图为测量滑轮组机械效率的实验装置图，每个钩码重0.5N．实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计，由图可知

（1）只有让钩码匀速上升，此时滑轮对钩码的拉力的大小才会等于钩码的重力，测力计的示数才等于拉力的大小；
（2）由图可知拉力的大小为F=0.8N；
（3）由图甲可知，绳子的有效股数为3，
有用功：
W_有用=Gh=4×0.5N×0.1m=0.2J；
（4）绳端移动的距离：
s=nh=3×0.1m=0.3m，
拉力做的总功：
W_总=Fs=0.8N×0.3m=0.24J；
（5）滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

0.2J

0.24J

×100%≈83.3%．
故答案为：匀速；0.8；0.2；0.24；83.3%．

Ⅳ 如图为测量滑轮组机械效率的实验装置图，每个钩码重0.5N．（1）设计实验数据的表格：（2）实验时要竖直向

（1）表格内容包括实验次数、拉力、钩码重、拴弹簧秤的线移动距离、钩码上升的高度以及机械效率，表格如下：

实验次数	拉力 （N）	钩码重 （N）	拴弹簧秤的线 移动距离（m）	钩码上升的高度 （m）	机械效率
1
2

（2）实验中要竖直向上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0.8N．
该滑轮组提升的钩码有3个，所以钩码重G=4×0.5N=2N，
有用功：W_有=Gh=2N×0.1m=0.2J；
总功：W_总=Fs=0.8N×3×0.1m=0.24J；
该滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

0.2J

0.24J

×100%≈83.3%．
（2）若仅增加钩码的个数，所做的有用功增加，而额外功不变，所以有用功占总功的比值变大，所以滑轮组的机械效率增大．
故答案为：（2）匀速；0.8；0.2；0.24；83.3%；（3）增大．

Ⅵ 如图所示是某同学探究“斜面的机械率”实验装置图．实验前他做了如下猜想：A、斜面的机械效率可能与斜面

（1）第四次实验的机械效率：η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

5N×0.7m

5.2N×1m

≈67.3%；
（2）由表中3、4两次实验数版据可知，在斜面粗糙程度不同而权斜面的倾斜程度相同时，
斜面的效率不同，由此可知，斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关，故猜想A正确．
由表中第1、2、3此实验数据可知，当斜面粗糙程度相同时，斜面越陡机械效率越高．
（3）通过分析1、2、3次试验数据还可以发现，斜面越缓，拉力越小，因此斜面越缓越省力；
当用弹簧拉着物体沿斜面做匀速向上运动时，物体的受力情况如下图：

由图可见，物体受到重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的拉力和沿斜面向下的摩擦力，因为支持力不变，所以摩擦力的大小也不变．由于物块又做匀速直线运动，则弹簧测力计的拉力大小等于摩擦力和重力在沿斜面方向的分力的和，所以物块所受的拉力大于物块所受的摩擦力．
故答案为：（1）67.3%（2）3、4；斜面的粗糙程度；高；（4）省力；大于．

Ⅶ 如图是小丽测定斜面机械效率的装置图．（1）实验原理是______．（2）所用的器材有斜面、物体、弹簧测力计

（1）测定斜面机械效率的实验原理是η=

W有

W总

×100%；
（2）求机械效率，要知道有用功和总功，求功的大小要知道力和在力的方向上移动的距离，故所用的器材有斜面、物体、弹簧测力计、刻度尺；
（3）①由表中第二行数据知：W_有=Gh=10N×0.2m=2J；W_总=Fs=4N×1m=4J；η=

W有

W总

×100%=

2J

4J

×100%=50%；
②分析表中第一列与最后一列知：相同的斜面越陡，斜面的机械效率越高．
分析表中第一列与第四列知：相同的斜面越缓，越省力．
③如果其他条件不变，斜面越粗糙，滑动摩擦力越大，克服摩擦力做功越多，即所做的额外功越多，有用功不变，做功变大，根据η=

W有

W总

，所以导致机械效率越小；
故答案为：（1）η=

W有

W总

×100%；
（2）刻度尺；（3）①2；4；50%；②大；费；③小

Ⅷ （2008泉州模拟）图为测量滑轮组机械效率的实验装置图，4个钩码总重2N．若钩码上升的高度为8cm根据图意

（1）有用功W_有=G?h=2N×0.08m=0.16J；
（2）拉力移动的距离s=3×0.08m=0.24m；
总功为W_总=Fs=0.8N×0.24m=0.192J；
（3）该滑轮组的机械效率η=

W有用

W总

=

0.16J

0.192J

×100%=83.3%
答：有用功是0.16J，总功是0.192J，该滑轮组的机械效率83.3%．

Ⅸ 如图是测滑轮组的机械效率的装置图．用弹簧测力计拉动绳子自由端，将重为6N钩码从A位置匀速提升到B位置，

（1）由图可知，s=15cm=0.15m，h=5cm=0.05m，
拉力做功：W_总=Fs=2.5N×0.15m=0.375J，
（2）有用功：W_有=Gh=6N×0.05m=0.3J，
滑轮组的机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

0.3J

0.375J

×100%=80%；
（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，减小钩码的个数，即减小了有用功，机械效率就会减小．
故答案为：（1）0.375；（2）80%；（3）减小．

Ⅹ 如图是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图．他做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m，不计绳重及滑轮

从图可知，动滑轮由3段承担；
（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.5N，指针指内在20N到容30N之间，所以小明所用的拉力F=25N，
则拉力移动的距离为：s=3h=3×0.4m=1.2m，
拉力做的总功为：W_总=Fs=25N×1.2m=5J；
（2）额外功W_额=W_总-W_有用=5J-2.4J=2.6J；
（3）滑轮组机械效率为：η=

W有用

W总

=

2.4J

5J

=48%．
答：（1）小明所用拉力做的功是5J；
（2）小明需要做的额外功是2.6J；
（3）该滑轮组的机械效率是48%．