Question

在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，小紅用如圖所示的滑輪組分別做了三次實驗，第一次使用塑料滑輪，第二次使用鋁制滑輪，第三次使用鐵制滑輪，實驗數據記錄如下表：

實驗次數	物重G/N	物體上升的距離h/cm	彈簧測力計的讀數F/N	彈簧測力計上升的距離s/cm	機械效率η
1	3	10	1.6	30	62.5%
2	3	10	2	30	50%
3	3	10	2.5	30

（1）這個實驗使用的測量工具是

 

和彈簧測力計．
（2）在實驗操作中應豎直向上

 

拉動彈簧測力計．
（3）在表中的空格處上第三次實驗的機械效率為

 

．
（4）從實驗數據分析可知：提升同一物體，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越

 

．
（5）若不計繩重與摩擦，用圖所示鋁制滑輪裝置提起5N的物體時，測力計的讀數為3N，則鋁制滑輪的重力是

 

N；若用此裝置提起8N的物體，測力計的讀數是

 

N．

Answer 1

分析：（1）測量滑輪組的機械效率是需要測量物體的重力G、物體上升的高度h、繩端拉力F、繩端移動的距離s．所以需要用到彈簧測力計和刻度尺．
（2）要知道需正確測量繩端拉力，需要使測力計在豎直方向勻速運動．
（3）要解決此題需要掌握滑輪組的機械效率的概念：有用功與總功之比．計算公式為η=

Gh

Fs

．
（4）要知道滑輪組的機械效率與動滑輪的重力有關，提升同一物體，所做有用功不變．動滑輪的越重，所做的額外功越多，滑輪組的機械效率越低．
（5）根據F=

1

n

（G_動+G_物）的變形公式即可求出鋁制滑輪的重力；然后再次利用F=

1

n

（G_動+G_物）求出用此裝置提起8N的物體時，測力計的讀數．

解答：解：（1）在此實驗中需要測量物體上升的高度和繩端移動的距離，所以還需要用到刻度尺．
（2）此實驗拉力方向向上，為了能準確測量繩端拉力，需拉著測力計在豎直豎直向上運動．
（3）η=

Gh

Fs

×100%=

3N×0.1m

2.5N×0.3m

×100%=40%．
（4）提升同一物體，所做有用功相同，動滑輪越重，所做的額外功越多，機械效率越低．
（5）根據圖示可知，n=3；
∵F=

1

3

（G_動+G_物）
∴G_鋁=3F-G_物=3×3N-5N=4N；
若用此裝置提起8N的物體，測力計的讀數：F=

1

3

（G_動+G_物）=

1

3

（4N+8N）=4N．
故答案為：（1）刻度尺；（2）勻速；（3）40%；（4）低；（5）4；4．

點評：此題是探究滑輪組的機械效率，主要考查了實驗中所用的測量器材．同時考查了滑輪組機械效率的計算、物重和動滑輪重對滑輪組機械效率的影響以及F=

1

n

（G_動+G_物）的應用．