Question

如圖是某實(shí)驗(yàn)小組研究測(cè)定滑輪組機(jī)械效率時(shí)所用的滑輪組，請(qǐng)你幫助他們完成實(shí)驗(yàn)：
（1）若要使拉力F的方向向下請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫出該滑輪組的繩子繞法．
（2）完善下列實(shí)驗(yàn)步驟：
A．按組裝圖把實(shí)驗(yàn)器材裝配好
B．用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出物體的重力
C．在動(dòng)滑輪下面掛上重物，并分別記下重物和彈簧測(cè)力計(jì)的位置
D．

勻速

拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使重物上升一段距離，讀出

彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)

E．用刻度尺分別量出

物體上升高度

和

彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離

移動(dòng)的距離
F．由測(cè)得的數(shù)據(jù)，求出滑輪組的機(jī)械效率
（3）在甲實(shí)驗(yàn)中，若物重4N，重物上升了0.1m，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為2.5N，請(qǐng)計(jì)算該滑輪組的機(jī)械效率η=

80%

．
（4）完成以上實(shí)驗(yàn)后，該小組想接著探究滑輪組的機(jī)械效率是否與繩子的繞法有關(guān)．請(qǐng)你在乙圖中畫出正確的組裝圖．

Answer 1

分析：（1）如圖所示的滑輪組有兩種繩子的繞法：一種拉力的方向向上，由三股繩子承擔(dān)；一種是拉力的方向向下，兩股繩子承擔(dān)，符合題意．
（2）根據(jù)二力平衡的條件可知，只有勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才和拉力的大小相等；根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率η=

W有

W總

=

Gh

Fs

確定本實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的量．
（3）把數(shù)據(jù)代入機(jī)械效率公式η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

即可求出大�。�
（4）因?yàn)榛�輪組的機(jī)械效率還與被提升物體的重力有關(guān)，所以探究滑輪組的機(jī)械效率是否與繩子的繞法有關(guān)時(shí)應(yīng)保持被提升的物體不變．

解答：解：（1）如甲圖所示，滿足拉力方向豎直向上繞法．

（2）D、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，此時(shí)根據(jù)二力平衡的條件可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和拉力的大小相等；
E、測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率需要測(cè)量物體的重力G、物體上升的高度h、繩端拉力F、繩端移動(dòng)的距離s．
（3）該滑輪組的機(jī)械效率η=

G

Fn

=

4N

2.5N×2

=80%．
（4）如圖上乙所示（重物相同，繩子繞法不同）．
故答案為：（1）如圖甲所示；（2）勻速；彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)；物體上升高度；彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離；（3）80%；（4）如圖乙所示．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了影響滑輪組機(jī)械效率的因素及滑輪組的組裝，同時(shí)還考查了控制變量法的應(yīng)用和機(jī)械效率的計(jì)算，綜合性強(qiáng)，難度較大．