用图所示装置做测滑轮组的机械效率

㈠ 用图所示的装置来测滑轮组的机械效率．（1）实验要求，用弹簧测力计拉动绳端时，拉力的方向应______，并

（1）要正确测量绳端拉力，弹簧测力计要做匀速直线运动． 故答案为：竖直向上；匀速． （2）由图知，此滑轮组由3段绳子承担物重，所以S=3h， 所以h= 1 3 s= 1 3 ×15cm=5cm 故答案为：5． （3）额外功是克服动滑轮的重力做的功．所以W 额 =G 动 h=0.5N×0.05m=0.025J η= Gh Fs = 6N×0.05m 2.5N×0.15m =80% 故答案为：0.025J；80% （4）物体的重力变大，则额外功不变，有用功变大，所以有用功在总功中所占的比值变大． 故答案为：变大．

㈡ 某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表：

（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大回小恒定． （2）拉力做的答总功为W 总 =FS=2.4N×0.3m=0.72J． 拉力做的有用功为W 有用 =Gh=6N×0.1m=0.6J． 滑轮组机械效率为η= W 有用 W 总 = 0.6J 0.72J ×100%≈83.3%． 故答案为：（1）匀速； （2）0.72；0.6；83.3．

㈢ 小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：物理量实

（来1）在测绳端拉力时自，需竖直向上匀速拉动测力计．
故答案为：匀速．
（2）η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

4N×0.1m

1.8N×0.3m

≈74%
故答案为：74%．
（3）由数据知第2次实验中，s为h的3倍，所以滑轮组由3段绳子承担物重，而被提升的物重为6N，其它3组为4N．所以第2次实验是用b图做的；
第4次实验s为h的5倍，所以滑轮组由5段绳子承担物重，所以第4次实验是由c图做的．
故答案为：b；c．
（4）分析第1、2次实验，两次所用滑轮组相同，但第2次物重大于第1次物重，机械效率也大于第1次的机械效率，所以可得使用同一滑轮组，提高物重可以提高滑轮组的机械效率．
分析第1、3次实验，两次提升物体的重力相同，第3次实验的动滑轮较重，而机械效率较低，所以可得使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越低．
故答案为：提高物重；越低．
（5）第3、4次实验只是改变了物体被提升的高度，机械效率没变，所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．
故答案为：无关．

㈣ 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%．

㈤ 用如图所示实验装置测量动滑轮的机械效率．（1）实验时，应竖直向上______拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮

（1）探究滑轮组机械效率时，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力不变，弹簧测力版计示数稳定，方便读数．
（2）由权图知，测力计的分度值为0.2N，所以测力计的示数是2.4N．
动滑轮的机械效率η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

3.6N×0.1m

2.4N×0.2m

100%=75%．
（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，是为了进行多次测量，获得多组数据，总结实验规律，使实验结论具有普遍性．
（4）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）匀速；（2）2.4；75%；（3）C；（4）不能．

㈥ （2004南通）如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，每个钩码重1.0N．（1）实验时要竖直向上______拉

（1）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计的，这样示数才会稳定，所读出的数值才等于拉力的大小；
图中弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为1.2N；
因为滑轮组用三段绳子承担物重，那么弹簧测力计移动的距离就是钩码上升高度的三倍，故钩码上升了5cm；
该滑轮组的机械效率η=

W有

W总

=

3N×0.05m

1.2N×0.15m

=83.3%；
（2）在滑轮组其它条件不变的情况下，仅增加钩码的个数，相当于增大了有用功的比例，因此，其机械效率会增大．
故答案为：（1）匀速，1.2，5，83.3%；（2）增大．

㈦ 用如图所示的装置来测“滑轮组的机械效率”．（1）实验要求，用弹簧测力计拉动绳一端时，拉力的方向应___

（1）利用滑轮组提升物体时，用弹簧测力计拉动绳一端时，拉力的方向应竖直向上，并使物体匀速上升．
（2）根据图示可知，n=3，
∵s=nh
∴h=

s

n

=

1

3

×15cm=5cm；
（3）∵s=15cm=0.15m，s=3h
∴h=

s

n

=

1

3

×15cm=5cm=0.05m，
根据图示可知，钩码为三个，即钩码总重为3×2N=6N，则
有用功：W_有=Gh=6N×0.05m=0.3J；
总功：W_总=FS=2.5N×0.15m=0.375J；
∵W_总=W_有+W_额
∴W_额=W_总-W_有=0.375J-0.3J=0.075J；
滑轮组的机械效率：η=

W有

W总

×100%=

0.3J

0.375J

×100%=80%．
故答案为：（1）竖直向上；匀速；（3）5；（3）0.075；80%．