Question

某同學在做“測定滑輪組機械效率”的實驗中
（1）該同學實驗時，記錄的數據在表格中，請認真填寫所缺少的部分

物重/N	物體提高的高度/m	彈簧測力計讀數/N	繩自由端拉動距離/m	機械效率
50	0.15	20	0.45	83.3%

（2）根據表中數據，在圖中畫出該同學實驗時滑輪組的連接裝置圖．
（3）實驗中彈簧測力計應該

豎直向上勻速直線

運動．
（4）同學乙觀察并分析了甲的實驗后，認為甲的實驗中，可少用一種測量器材，少測兩個數據也能測出滑輪組的機械效率，通過和甲討論并經過老師的認定，他的方案是可行的，請你分析一下，去掉什么測量器材可少測兩個數據？
答：去掉

刻度尺

；此時滑輪組的機械效率的表達式為

η=

G

3F

×100%

 （依據實驗裝置圖和所測物理量）．

Answer 1

分析：（1）根據η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%求出滑輪組的機械效率；
（2）根據S=nh得出繩子的有效股數，然后根據“奇動偶定”的原則開始繞線；
（3）實驗過程中，當豎直向上勻速拉動彈簧測力計直線運動時，這樣彈簧測力計處于平衡狀態，拉力等于彈簧測力計的示數；
（4）根據滑輪組機械效率的表達式η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

判斷可以去掉的測量工具和得出表達式．

解答：解：
（1）滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

50N×0.15m

20N×0.45m

×100%≈83.3%；
（2）滑輪組繩子的有效股數n=

S

h

=

0.45m

0.15m

=3，為奇數，從動滑輪掛鉤開始繞線，如下圖；

（3）在實驗操作中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計，彈簧測力計的示數才反映了拉力的大小；
（4）根據η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

可知，測量工具可以去掉刻度尺，滑輪組機械效率的表達式為η=

G

3F

×100%．
故答案為：
（1）83.3%；
（2）如上圖所示；
（3）豎直向上勻速直線；
（4）刻度尺；η=

G

3F

×100%．

點評：本題考查了二力平衡條件的應用和滑輪組機械效率的計算以及滑輪組的組裝，關鍵是公式s=nh和η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

的靈活應用．