Question

某同學(xué)用兩個完全相同的滑輪繞制了兩個滑輪組（如圖1和2），并選用其中一個完成機(jī)械效率測量實(shí)驗，下面是實(shí)驗記錄：

次數(shù)	物重/N	物體升高/m	拉力/N	繩子拉下/m	有用功/J	總功/J	機(jī)械效率
1	4	0.1	3.00	0.2	0.4	0.6
2		0.1	6.25	0.2	1	1.25	80%
3	10	0.2	6.25	0.4	2		80%

（1）把表格中所缺少的數(shù)據(jù)填寫完整．
（2）實(shí)驗中需要的測量器材是彈簧測力計和

刻度尺

．讀彈簧測力計示數(shù)時，應(yīng)

勻速直線

拉動繩自由端，如果靜止讀數(shù)，會導(dǎo)致機(jī)械效率的測量值偏

大

．
（3）由表格中的數(shù)據(jù)可以知道，實(shí)驗選擇的是

左

（選填“左”或“右”）邊一套裝置．
（4）分析第1次和第2次的數(shù)據(jù)可以知道，對于同一個滑輪組，可以通過增加

物重

來提高機(jī)械效率．
（5）分析第2次和第3次的數(shù)據(jù)我們可以得到的結(jié)論是：

對于同一個滑輪組，滑輪組的機(jī)械效率與物體升高的高度無關(guān)

．

Answer 1

分析：（1）使用滑輪組時，提起重物做的功是有用功，拉力做的功是總功，可將表格中數(shù)據(jù)填寫完整；
（2）根據(jù)機(jī)械效率的計算公式：η=

W有

W總

=

Gh

FS

判斷所需的測量工具；要正確測出拉力的大小，需要勻速豎直向上拉動測力計．在拉動彈簧測力計時，不僅要克服物體和動滑輪的重力，而且要克服摩擦做功；
（3）滑輪組在使用中，動滑輪被幾根繩子承擔(dān)，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的幾倍；
（4）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，因此機(jī)械效率會變大；
（5）通過分析，2、3兩組實(shí)驗改變的只是物體升高的高度，機(jī)械效率不變．

解答：解：（1）實(shí)驗1：機(jī)械效率：η₁=

W有

W總

×100%=

0.4J

0.6J

×100%=66.7%；
實(shí)驗2中物體的重G=

W有

h

=10N；
實(shí)驗3中總功W_總=Fs=6.25N×0.4m=2.5J；
（2）根據(jù)機(jī)械效率的計算公式：η=

W有

W總

=

Gh

FS

可知，要測量G、h、F、S，因此用到的測量工具為：彈簧測力計和刻度尺．
要正確地測出拉力的大小，需豎直向上勻速拉動測力計．若在靜止時讀數(shù)，此時測得的拉力沒有克服摩擦力，所以計算出的總功偏小，根據(jù)公式η=

W有

W總

，則計算出的機(jī)械效率偏大．
（3）由數(shù)據(jù)可看出拉力移動的距離是物體和動滑輪移動距離的2倍，動滑輪被2根繩子承擔(dān)，實(shí)驗選擇的是左邊裝置；
（4）第1次和第2次的數(shù)據(jù)我們發(fā)現(xiàn)，增加物體的重，滑輪組的機(jī)械效率也增大；
（5）第2次和第3次實(shí)驗中，只是改變了物體被提升的高度，但機(jī)械效率不變．
故答案為：（1）66.7%；10；2.5；（2）刻度尺；勻速直線；大；（3）左；（4）物重；（5）對于同一個滑輪組，滑輪組的機(jī)械效率與物體升高的高度無關(guān)．

點(diǎn)評：此題主要是探究滑輪組的機(jī)械效率，主要考查了學(xué)生對機(jī)械效率公式的掌握；使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，也就是機(jī)械效率變大．