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據列在下表，由這組數據可算出：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，彈簧秤的示數才等于拉力的大小；根據滑輪組的機械效率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為3，根據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和掌握本實驗的原理是解決本題的關鍵．