Question

【題目】某同學(xué)在做“測定滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中

（1）他所準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有：滑輪，細(xì)繩，鐵架臺(tái)，直尺，還需 和重物；

（2）實(shí)驗(yàn)中需要測的物理量有 、 、 、 ；

（3）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，記錄的數(shù)據(jù)在表格中，請(qǐng)認(rèn)真填寫所缺少的部分

物重/N	物體提高的高度/cm	彈簧測力計(jì)讀數(shù)/N	繩自由端拉動(dòng)距離/cm	有用功/J	總功/J	機(jī)械效率
50	10	20	30

（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖中畫出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的連接圖．

（5）實(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)應(yīng)該在豎直方向做 運(yùn)動(dòng)．

（6）同學(xué)乙觀察并分析了甲的實(shí)驗(yàn)后，認(rèn)為甲的實(shí)驗(yàn)中，可少用一種器材，少測兩個(gè)數(shù)據(jù)也能測出滑輪組的機(jī)械效率，通過和甲討論并經(jīng)過老師的認(rèn)定，他的方案是可行的．請(qǐng)你分析一下，去掉的器材是什么？少測哪兩個(gè)數(shù)據(jù)？

答：去掉 ；

少測兩個(gè)數(shù)據(jù)是 ， ．

Answer 1

【答案】（1）彈簧測力計(jì)；（2）物重G；拉力F；重物上升高度h；繩子自由端移動(dòng)距離S；（3）

物重/N	物體提高的高度/cm	彈簧測力計(jì)讀數(shù)/N	繩自由端拉動(dòng)距離/cm	有用功/J	總功/J	機(jī)械效率
50	10	20	30	5	6	83.3%

（4）見圖；（5）勻速直線；（6）刻度尺；重物上升高度h；繩子自由端移動(dòng)距離s．

【解析】

試題分析：（1）在實(shí)驗(yàn)中，需要的器材有刻度尺，鉤碼，彈簧秤，鐵架臺(tái)，一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的兩種繞法不同的滑輪組，細(xì)繩．

（2）在實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量有：物重，拉力，物體上升的高度，拉力移動(dòng)的距離；

（3）W有用=Gh，而W總=Fs，滑輪組的機(jī)械效率公式η=×100%；

（4）由表中數(shù)據(jù)可知，繩自由端拉動(dòng)的距離為物體提高的高度的3倍，所以繩子的股數(shù)為3股；

（5）用彈簧測力計(jì)時(shí)，只有在勻速拉動(dòng)時(shí)，拉力的大小才是不變的，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是不變的，才能快速準(zhǔn)確測出拉力的大小．

（6）根據(jù)繩子的股數(shù)n，可以推出測力計(jì)移動(dòng)的距離s與鉤碼上升的距離h的關(guān)系：s=nh，

滑輪組的機(jī)械效率公式η=×100%=×100%=×100%=×100%．

解：（1）根據(jù)已準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)中還需用彈簧測力計(jì)測量F和G，可知還需要彈簧測力計(jì)；

（2）據(jù)公式W有用=Gh，W總=Fs，需要測量的物理量為：距離與重力；

（3）W有用=Gh=50N×0.1m=5J，W總=Fs=20N×0.3m=6J，

η=×100%=×100%=83.3%；

（4）已知承重動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)為3股，如圖所示：

（5）為準(zhǔn)確測出拉力的大小，必須使彈簧測力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)物體；

（6）根據(jù)測力計(jì)移動(dòng)的距離s和鉤碼上升的距離h的關(guān)系跟繩子股數(shù)n的關(guān)系式：s=nh，也可計(jì)算出機(jī)械效率．

故答案為：（1）彈簧測力計(jì)；（2）物重G；拉力F；重物上升高度h；繩子自由端移動(dòng)距離S；（3）

物重/N	物體提高的高度/cm	彈簧測力計(jì)讀數(shù)/N	繩自由端拉動(dòng)距離/cm	有用功/J	總功/J	機(jī)械效率
50	10	20	30	5	6	83.3%

（4）見上圖；（5）勻速直線；（6）刻度尺；重物上升高度h；繩子自由端移動(dòng)距離s．