Question

如圖是測定滑輪組機械效率時所用的滑輪，繩端的拉力沿向上的方向．
（1）完善下列實驗步驟：
A、按組裝圖把實驗器材裝配好
B、用彈簧測力計測量出重物的重力
C、在動滑輪下面掛上重物，并分別記下重物和彈簧測力計的位置
D、

豎直勻速

拉彈簧測力計，使重物上升一段距離，讀出

彈簧測力計示數

E、用刻度尺分別量出

重物

和

彈簧測力計

移動的距離
F、由測得的數據，求出滑輪組的機械效率
（2）在這個實驗中，若物重5N，重物上升了0.1m，彈簧測力計示數為2N，請計算該滑輪組的機械效率η=

83.3%

．
（3）你能分析一下效率不是100%的原因嗎？請你試著寫出兩條：

動滑輪自重不能忽略

、

滑輪與軸之間存在摩擦

．

Answer 1

分析：（1）當在用彈簧測力計時，只有在勻速拉動時，拉力的大小才是不變的；彈簧測力計的示數是不變的，才能快速準確測出拉力的大小；用刻度尺主要測量的就是鉤碼上升的距離與繩端移動的距離．
（2）根據滑輪組的機械效率公式η=

W有

W總

×100%；W_有用=Gh，而W_總=Fs．
（3）任何機械本身都受到重力作用，相對運動的零件間又不可避免地存在著摩擦等阻力，所以額外功是不可避免的．

解答：解：（1）為了更加準確的測出拉力的大小，減小實驗誤差，必須豎直勻速拉動彈簧測力計，
故答案為：豎直勻速；彈簧測力計示數；
為了計算機械效率，必須測出重物上升的距離及繩的自由端彈簧測力計移動的距離，
故答案為：重物；彈簧測力計；
（2）已知重物上升了0.1m，則繩自由端移動的距離為0.3m，
由機械效率公式得出：η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

5N×0.1m

2N×0.3m

≈83.3%，
故答案為：83.3%．
（3）因為機械在運動時都有額外功，如：機械本身的重力及其摩擦等，
故答案為：動滑輪自重不能忽略、滑輪與軸之間存在摩擦等合理即可．

點評：（1）滑輪組做的有用功是提升物體重力做的功，額外功是克服動滑輪重力和繩子重力及摩擦做的功，總功是拉力做的功，機械效率等于有用功和總功的比值．
（2）滑輪組的機械效率與提升物體的物重有關，同一滑輪組，提升物體重力越大，機械效率越大．