Question

某同學(xué)用兩個(gè)完全相同的滑輪繞制了兩個(gè)滑輪組（如圖1和2），并選用其中一個(gè)完成機(jī)械效率測(cè)量實(shí)驗(yàn)，下面是實(shí)驗(yàn)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(yàn)中需要的測(cè)量器材是彈簧測(cè)力計(jì)和

刻度尺

．讀彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)時(shí)，應(yīng)

勻速直線

拉動(dòng)繩自由端，如果靜止讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械效率的測(cè)量值偏

大

．
（3）由表格中的數(shù)據(jù)可以知道，實(shí)驗(yàn)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(duì)于同一個(gè)滑輪組，可以通過(guò)增加

物重

來(lái)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(duì)于同一個(gè)滑輪組，滑輪組的機(jī)械效率與物體升高的高度無(wú)關(guān)

．

Answer 1

分析：（1）使用滑輪組時(shí)，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(jì)算公式：η=

W有

W總

=

Gh

FS

判斷所需的測(cè)量工具；要正確測(cè)出拉力的大小，需要?jiǎng)蛩儇Q直向上拉動(dòng)測(cè)力計(jì)．在拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，不僅要克服物體和動(dòng)滑輪的重力，而且要克服摩擦做功；
（3）滑輪組在使用中，動(dòng)滑輪被幾根繩子承擔(dān)，拉力移動(dòng)的距離就是物體和動(dòng)滑輪移動(dòng)距離的幾倍；
（4）使用滑輪組時(shí)，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(huì)變大；
（5）通過(guò)分析，2、3兩組實(shí)驗(yàn)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(yàn)1：機(jī)械效率：η₁=

W有

W總

×100%=

0.4J

0.6J

×100%=66.7%；
實(shí)驗(yàn)2中物體的重G=

W有

h

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

W有

W總

=

Gh

FS

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

W有

W總

，則計(jì)算出的機(jī)械效率偏大．
（3）由數(shù)據(jù)可看出拉力移動(dòng)的距離是物體和動(dòng)滑輪移動(dòng)距離的2倍，動(dòng)滑輪被2根繩子承擔(dān)，實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(duì)于同一個(gè)滑輪組，滑輪組的機(jī)械效率與物體升高的高度無(wú)關(guān)．

點(diǎn)評(píng)：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(duì)機(jī)械效率公式的掌握；使用滑輪組時(shí)，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．