Question

【題目】在探究“滑輪組機械效率”時，小明利用兩組滑輪組進行了 4 次測量，用圖甲所示裝置測得前 3 組數據，用圖乙裝置測得第 4 組數據，如下表：

實驗次數	物重 G 物/N	動滑輪重 G 動/N	鉤碼上升 的高度 h/m	動力 F/N	動力作用 點移動的 距離 s/cm	滑輪組的 機械效率 η
1	1	0.5	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	2	0.5	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	4	0.5	0.1	2	0.3
4	4	1	0.1		0.5	50.0%

（1）根據表中前 3 次實驗數據，畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法.

（2）在實驗中，測量繩端拉力 F 時，應盡量_________勻速拉動彈簧測力計，讀出第 4 次 實驗時乙圖中彈簧測力計的示數為_N，第3次實驗時滑輪組的機械效率為_.

（3）由表中第 1、2、3 組數據可知：_____.

（4）由表中第 3、4 組數據可知，滑輪組的機械效率與_____有關.（摩擦力忽略不計）

Answer 1

【答案】 豎直向上 1.6 66.7% 同一滑輪組，提升的物重越大， 機械效率越大 動滑輪重

【解析】（1）根據表格中的前 3 次實驗數據，由s=nh知道，繩子的有效段數是：n=s/h=0.3m/0.1m=3；所以繩子應系在動滑輪的上面掛鉤上，繞線如圖：

（2）在實驗中，測量繩端拉力F時，應盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計，因為此時系統處于平衡狀態，測力計示數才等于拉力的大小；圖乙中測力計分度值為0.2N，故彈簧測力計的示數為1.6N，所以第3次實驗時滑輪組的機械效率是：η=W有/W總=Gh/Fs×100%=4N×0.1m/2N×0.3m×100%≈66.7%；

（3）比較表格中第 1、2、3 組數據知道：使用同一滑輪組，提升的物體越重，機械效率越大；

（4）根據題意知道，小明利用兩組滑輪組進行了 4 次測量，用圖甲所示裝置測得前 3 組數據，用圖乙所示裝置測得第4組數據；比較表中第 3、4 組數據知道，提升物體的重力相同，第3次實驗要克服1個動滑輪重做額外功，而第4次實驗要克服2個動滑輪重做額外功，兩次的機械效率不同，說明滑輪組的機械效率與動滑輪重有關。