Question

如圖所示是測定滑輪組機械效率的實驗裝置．
（1）應

勻速豎直

向上拉彈簧秤使物體A升高，從彈簧秤上讀出

拉力

的值；用刻度尺測出重物

上升的高度

、

繩端移動的距離

；用彈簧秤測

物重

．
（2）機械效率η=

Gh

Fs

．
（3）實驗中得到的一組數(shù)據(jù)列在下表，由這組數(shù)據(jù)可算出：有用功W₁=

0.81

J，總功W₂=

0.9

J，機械效率η=

90%

．

彈簧秤拉力F（N）	物重G （N）	物體移動的距離h （m）	彈簧秤移動距離S（m）
2.0	5.4	0.15	0.45

（4）如果實驗中，沒有刻度尺，只有彈簧秤，那么圖九所示滑輪組，只有用彈簧秤測出G、F，再由h和S的關系，可算出η，這時η=

G

3F

．

Answer 1

分析：（1）利用二力的平衡知識可知，只有豎直勻速拉動彈簧秤時，彈簧秤的示數(shù)才等于拉力的大小；根據(jù)滑輪組的機械效率η=

W有

W總

=

Gh

Fs

可知實驗中需要彈簧秤測出物體的重力和繩端的拉力，用刻度尺測出物體上升的高度和繩端移動的距離．
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)為3，根據(jù)W_有=Gh，W_總=Fs，s=nh和η=

W有

W總

得出滑輪組機械效率的表達式．

解答：解：
（1）實驗時，應勻速豎直向上拉動彈簧秤使物體A升高，從彈簧秤上讀出拉力的值；用刻度尺測出重物上升的高度和繩端移動的距離；用彈簧秤測物重；
（2）滑輪組的機械效率η=

W有

W總

=

Gh

Fs

；
（3）有用功W₁=Gh=5.4N×0.15m=0.81N，
總功W₂=Fs=2N×0.45m=0.9J，
機械效率η=

W1

W2

=

0.81J

0.9J

=90%；
（4）由圖可知n=3，
η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

=

G

3F

．
故答案為：
（1）豎直勻速；拉力；上升的高度；繩端移動的距離；物重；
（2）

Gh

Fs

；
（3）0.81；0.9；90%；
（4）

G

3F

．

點評：本題考查了測量滑輪組機械效率的實驗，涉及到實驗器材的作用、功的有關計算和滑輪組效率公式的靈活運用，能從圖中得出繩子的有效股數(shù)和掌握本實驗的原理是解決本題的關鍵．