动滑轮滑轮组的机械效率的实验装置

㈠ 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．

㈡ （2013南充）如图所示，在测量滑轮组的机械效率的实验装置中，动滑轮重0.6N，物重2.4N，不计绳重和各处

（1）不计绳重和各处摩擦，n=3，绳的自由端在竖直方向上的拉力：
F=

1

3

（G+G_动专）=

1

3

×（2.4N+0.6N）=1N；
（2）滑轮组的属机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Gh+G动h

×100%=

G

G+G动

×100%=

2.4N

2.4N+0.6N

×100%=80%．
故答案为：1N；80%．

㈢ 实验室中“测量滑轮组的机械效率”的实验装置如图所示，每个滑轮组下面挂4个钩码，每个钩码重0.5N，每个

（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，专测力属计的示数才等于拉力的大小； （2）由图甲可知，绳子的有效股数为3， 有用功： W 有 =Gh=4×0.5N×0.2m=0.4J， 绳端移动的距离： s=nh=3×0.2m=0.6m， 拉力做的总功： W 总 =Fs=0.8N×0.6m=0.48J， 滑轮组的机械效率： η= W 有 W 总 ×100%= 0.4J 0.48J ×100%≈83.3%； （3）滑轮组（甲）和（乙）提升相同的重物、升高相同的高度时，两者做的有用功相等， 因甲组的动滑轮的个数比乙组的少， 所做的额外功就少， 由机械效率的公式η= W 有 W 总 ×100%= W 有 W 有 + W 额 ×100%= 1 1+ W 额 W 有 ×100%可知，η 甲 ＞η 乙 ． 故答案为： （1）向上匀速直线； （2）0.4；83.3%； （3）大于．

㈣ 如图所示，为“测滑轮组的机械效率”的实验装置，小红同学进行了两次实验探究，得到如下两组数据．

（1）由图可知：n=3
由表格数据可知：
η₁=

G1

nF1

=

1.0N

3×0.50N

≈66.7%，η₂=

G2

nF2

=

2.0N

3×0.67N

≈99.5%
（2）在探究测滑轮组的机械效率的实验中版，要考虑权动滑轮的重、绳重和摩擦，
所以拉力的大小要大于

1

3

G，而第二组数据中的拉力和

1

3

G相等，故测量数据错误．
故答案为：（1）66.7；99.5；（2）测力计的示数错误．因为机械效率太大，可能是测力计示数偏小了．

㈤ 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

㈥ 实验室中“测滑轮组的机械效率”的实验装置如图所示，每个滑轮组下面挂两个钩码，每个钩码重为G；每个滑

（1）最省力的绕抄绳方法是袭从动滑轮开始绕，如图所示．
（2）如甲图所示，由于承担动滑轮的绳子有3段，所以绳子自由端（弹簧测力计）移动的距离是钩码上升高度的3倍，如果不考虑滑轮自重及摩擦的情况下，拉力应该是钩码重力的

1

3

，即F=

2

3

G．但由于动滑轮的自重，使得拉力会变大，即F＞

2

3

G．提升钩码的同时，会对动滑轮做额外功，所以机械效率小于1．
（3）对比甲、乙两图可以发现，它们提升的钩码是一样的，即所做有用功相同，但乙滑轮组中的动滑轮有两个，甲中只有一个，则乙滑轮组做的额外功多，所以乙的机械效率小于甲．
故答案是：（1）如图所示．

（2）大于；等于；小于；
（3）小；有用功相同，但乙滑轮组中动滑轮数量多，做的额外功多．

㈦ 如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．实验时竖直向上匀速拉动弹簧测力计，将弹簧测力计

（1）由复图可知，弹簧测力计制的分度值为0.2N，拉力F=2.4N，
滑轮组绳子的有效股数n=2，
则滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%=

6N

3×2.4N

×100%≈83.3%；
（2）其他条件相同时，增加钩码的个数，相当于额外功不变，增大了有用功，有用功占总功的百分比增大，滑轮组的机械效率增大．
故答案为：86.3%；增加钩码的个数．

㈧ 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

（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；
（2）η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

4N×0.1m

1.8N×0.3m

×100%=74%
由表格中数据知，h=0.1m，s=0.3m，可知由3段绳子承担物重，所以：
F=

1

3

（G_物+G_动），则：
G_动=3F-G_物=1.8N×3-4N=1.4N；
（3）第二次实验，h=0.1m，s=0.3m，可知由3段绳子承担物重，而被提升的物重为6N，所以是用b滑轮组做的实验；
第4次实验，h=0.2m，s=1.0m，可知由5段绳子承担物重，而被提升的物重为4N，所以是用c滑轮组做的实验；
（4）第1、2次实验数据，使用同一滑轮组，被提升的物重越大，机械效率越高，可知使用同一滑轮组增加物重可以提高滑轮组的机械效率；
第1、3次实验数据，使用不同的滑轮组，动滑轮个数越多，滑轮组的机械效率越低，可知使用不同的滑轮组，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小；
（5）第3、4次实验数据，使用同一滑轮组提升相同的物重，物体被提升的高度不同，机械效率相同，可知滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．
故答案为：（1）匀速；（2）74%；1.4；（3）b；c；（4）增加物重；越小；（5）无关．

㈨ 在测量滑轮组机械效率的试验中，用一个定滑轮和一个动滑轮来完成实验．（1）完成实验装置图，保证拉力沿

（1）用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，绳子自由端的拉力向上，所以绳子由动专滑轮绕起属，如图所示：
4N3×2N×100%≈66.7%．
（4）造成机械效率达不到100%的原因有动滑轮的自重、绳子的自重、绳子与滑轮间的摩擦等．
（5）表格内容包括实验次数、物重、物体上升的高度、拉力、自由端移动的距离、有用功、总功以及机械效率，表格如下：

实验次数	物重G/N	物体上升的高度h/m	拉力F/N	绳子自由端移动距离s/m	有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η
1
2
3

故答案为：（2）匀速；弹簧测力计示数；物体上升的高度；弹簧测力计移动的距离；（3）66.7%；（4）动滑轮及绳子所受重力；绳子与滑轮间的摩擦．

㈩ 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．