Question

在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某同學用如圖所示的同一滑輪組分別做了三次實驗，實驗數據記錄如下：

實驗次數	鉤碼重/N	鉤碼上升的距離/cm	彈簧測力計的讀數/N	彈簧測力計上升的距離/cm	機械效率
1	2	8	0.8	24	83.3%
2	4	5	1.5	15
3	6	10			90.9%

（1）在表中空格處填下適當的數據（機械效率用百分數表示，保留一位小數）．
（2）在實驗操作中應豎直向上

 

拉動彈簧測力計．
（3）從實驗數據分析得出：使用同一滑輪組，

 

可以提高滑輪組的機械效率．
（4）滑輪組的機械效率可能還與其它因素有關，請你作出恰當的猜想：滑輪組的機械效率與

 

有關（寫出一種影響因素即可）．

Answer 1

分析：（1）在進行測力計的讀數時，要注意測力計的分度值．
需要掌握繩端移動距離與物體上升高度之間的關系：s=nh．
知道機械效率的概念，掌握機械效率的計算公式：η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%．
（2）實驗過程中，為了準確測量拉力，需要使測力計勻速運動．
（3）分析實驗數據，知道滑輪組的機械效率與提升物體的重力有關，物體越重，滑輪組的機械效率越高．
根據彈簧測力計上升的距離與物體上升高度之間的關系，得出滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．
（4）知道滑輪組的機械效率還與動滑輪的重力和繩與滑輪的摩擦有關．

解答：解：（1）第2次的機械效率為：η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

4N×0.05m

1.5N×0.15m

×100%=88.9%
由圖知，第3次實驗彈簧測力計的分度值為0.2N，所以示數為2.2N．
因為滑輪組由3段繩子承擔物重，所以繩端移動距離為：s=3h=3×10cm=30cm
故答案為：

實驗次數	鉤碼重/N	鉤碼上升的距離/cm	彈簧測力計的讀數/N	彈簧測力計上升的距離/cm	機械效率
1	2	8	0.8	24	83.3%
2	4	5	1.5	15	88.9%
3	6	10	2.2	30	90.9%

（2）在實驗操作中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計．這樣彈簧測力計處于平衡狀態，彈簧測力計的示數才反映了拉力的大小．
故答案為：勻速
（3）分析3次實驗，隨著鉤碼重力的增加，同一滑輪組的機械效率不斷增加，所以，使用同一滑輪組，增加物重可以提高滑輪組的機械效率．
故答案為：增加物重
（4）機械效率表示有用功占總功的百分比．用滑輪組提起重物時，對重物做的功為有用功，克服動滑輪重力和繩子重力及摩擦做的功是額外功．總功是有用功和額外功的總和，所以有用功和額外功的大小都會影響機械效率的大小．
故答案為：動滑輪重、繩與滑輪的摩擦等．

點評：滑輪組的機械效率與物體重力、摩擦力、機械本身重力有關．要提高機械效率，應盡量減小摩擦和機械本身重力的同時，最大限度的增加被吊物體重力．