测量滑轮组机械效率设计实验装置

Ⅰ 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．

Ⅱ 请利用图所示的实验装置，设计一个实验，测动滑轮的机械效率，请写出主要实验步骤、画出实验数据记录表。

（1）将弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计测出钩码所受到的重力G，并记录到实验数据记录表中。（或用调好的弹簧测力计测出钩码所受到的重力G，并记录在表格中。） （2）按示意图组装实验器材。 （3）用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，使弹簧测力计从图中的位置A＇匀速竖直上升到位置B＇，钩码从位置A匀速上升到位置B。用弹簧测力计测出绳子自由端受到的拉力F，用刻度尺测出AB间的距离h，A＇B＇间的距离s，将F、s和h的数值记录到实验数据记录表中。 （4）根据

Ⅲ 如图所示，此图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总质量为0.6kg，小明用2.4N的拉力竖直向上匀速

解答：已知：钩码总质量为m=0.6kg，拉力F=2.4N，g=10N/kg，时间t=2s，高度=0.1m，钩码总重G′=12N
求：（1）拉力做功的功率P=？；滑轮组的机械效率η=？；（2）第二次滑轮组的机械效率η′=？
解：（1）由滑轮组结构得出承担物重的绳子股数n=3，则s=3h=3×0.1m=0.3m；
此时拉力做的功是：W_总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
故此时的功率是：P=

W总

t

=

0.72J

2s

=0.36W；
此时钩码的重力是：G=mg=0.6kg×10N/kg=6N，
故有用功是：W_有=Gh=6N×0.1m=0.6J，
故此时的机械效率是：η=

W有用

W总

×100%=

0.6J

0.72J

×100%≈83.3%；
（2）在不计绳重和摩擦的情况下，F=

1

3

（G+G_动），
∴动滑轮的重力是：
G_动=3F-G=3×2.4N-6N=1.2N，
此时滑轮组的机械效率为：
η=

W有用

W总

×100%=

W有用

W有用+W额

×100%=

G′h

G′h+G动h

×100%=

G′

G′+G动

×100%=

12N

12N+1.2N

×100%≈90.9%．
答：（1）小明拉力做功的功率0.36W；该滑轮组的机械效率是83.3%；（2）当钩码总重力为12N时，该滑轮组的机械效率90.9%．

Ⅳ 如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，实验时要竖直向上匀速拉动测力计，由图可知拉

（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数是F=2.4N；
（2）拉力移专动距离：s=nh=3×8cm=24cm=0.24m；
（3）拉力做属的总功为W_总=Fs=2.4N×0.24m=0.576J，
拉力做的有用功：
W_有用=Gh=6N×0.08m=0.48J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

0.48J

0.576J

×100%≈83.3%．
故答案为：2.4；24；83.3%．

Ⅳ 在测定滑轮组的机械效率的实验中，所用的主要装置如图：（1）记下钩码和弹簧测力计的位置，然后______向

（1）匀速向来上拉动测力计，源读出弹簧测力计示数的大小，测出钩码和弹簧测力计上移的高度；
（2）由图示滑轮组可知，承重绳子的股数n=3，钩码上升距离h=0.1m，则测力计移动的距离s=nh=3×0.1m=0.3m，总功W_总=Fs=0.4N×0.3m=0.12J，由表中实验数据可知，测力计移动距离0.2m与总功0.08J错误．
（3）滑轮组效率η=

W有用

W总

×100%=

0.1J

0.12J

×100%≈83.3%．
（4）动滑轮重力、摩擦都可以影响滑轮组的效率．
故答案为：（1）匀速；弹簧测力计；（2）0.2；0.08；（3）83.3%；（4）动滑轮重力．

Ⅵ 如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N,弹簧测力计竖直向上，匀速拉动细绳时的示数如图所示

分析：

（1）由图可知，实验时弹簧测力计对细绳的拉力F＝2.4N

（2）若钩码3s内上升0.1m，绳子自由端上升s＝nh＝3×0.1m＝0.3m，弹簧测力计拉力做的功为：W总＝Fs＝2.4N×0.3m＝0.72J，

所以弹簧测力计拉力做功的功率为P＝W总/t＝0.72J÷3s＝0.24W

由于W有用＝Gh＝6N×0.1m＝0.6J。

所以该滑轮组的机械效率为η＝W有用/W总＝0.6J/0.72J≈83.3％

（3）若仅增加两个钩码的个数，由公式η＝G/(G+G动)＝1/[1＋(G动/G)]可知，当G动不变时，η随着钩码重量G的增大而增大，所以该滑轮组的机械功率将变大。

Ⅶ 测滑轮组机械效率时，所用的实验装置如图所示．（1）实验中要竖直向上______拉动弹簧测力计．（2）表中第

（1）为了测力计的示数与于拉力的大小相等，只有匀速拉动弹簧测力计．
（2）根据图示可回知，n=3，第一次实答验中，自由端移动的距离：s=3h=3×0.1m=0.3m；
则第一次实验的机械效率：η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

2N×0.1m

1.1N×0.3m

×100%=60.6%；
（3）根据1、2两次实验数据，可得出：滑轮组一定时，提升重物的重力越大，滑轮组机械效率越高；
该实验中应用了控制变量法．
故答案为：（1）匀速；（2）60.6%；（3）滑轮组一定时，提升重物的重力越大，滑轮组机械效率越高；B．

Ⅷ 如图所示，是同学们用来测滑轮组机械效率的实验装置．（1）如果钩码总重2N，每个滑轮重0.25N，不计绳重与

（1）钩码静止时，处于平衡状态，受到的力为平衡力，
把动滑轮和钩码看成整体进行受力分析可知，受到向上三股绳子的来和向下钩码和动滑轮的重力，
即3F=G_钩码+G_动=2N+0.25N=2.25N，
解得：F=0.75N；
（2）为了准确测量，在实验过程中，应沿竖直方向匀速拉弹簧测力计；
（3）第三次实验滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

2N×0.1m

0.8N×0.3m

×100%≈83.3%；
（4）由W=Gh可知，用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，克服动滑轮的重所做的额外功相同；提升的物重增加时，克服物重所做的有用功变多，由表中数据可知，滑轮组的机械效率变大；
（5）该实验只能说明滑轮组机械效率与提升物重大小的关系，不能得出其它机械的机械效率跟物重的关系．
故答案为：
（1）0.75；
（2）匀速；
（3）83.3%；
（4）相同；多；大；
（5）不能．