Question

如圖所示，是用來測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置：
（1）如圖25所示，若用彈簧測力計(jì)使總重為6N的鉤碼

勻速

（選填“勻速”或“變速”） 豎直上升10cm，則彈簧測力計(jì)要豎直向上移動(dòng)

30

cm，從彈簧測力計(jì)上可讀出拉力值F=

2.4

N，此時(shí)滑輪組機(jī)械效率
η=

83.3

%；既使沒有刻度尺測量長度s和h，也可用η=

G

3F

×100%

（寫計(jì)算公式） 算出滑輪組機(jī)械效率．，
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，老師提出：如果各組所用滑輪和串繞繩子的方式不變，改變其它因素，是否會(huì)影響它的機(jī)械效率呢？大家積極思考，提出了各種猜想，概括起來有如下幾種：
猜想 1：可能與勻速提升的速度大小有關(guān)；
猜想 2：可能與被提升的鉤碼重有關(guān)；
猜想 3：可能與勻速提升的速度大小和被提升的鉤碼重都有關(guān)；
猜想 4：可能與鉤碼被提升的高度有關(guān)．
小紅和小華分別根據(jù)各自的猜想進(jìn)行了探究，實(shí)驗(yàn)記錄如下表：
（a）小紅的實(shí)驗(yàn)記錄：

	鉤碼重（N）	繩端拉力（N）	機(jī)械效率
較小提升速度	4	2.1	63.5%
較大提升速度	4	2.1	63.5%

小紅的探究結(jié)果得出結(jié)論是：在所用滑輪和串繞繩子的方式不變，在提升鉤碼的重力一樣時(shí)，機(jī)械效率與勻速提升的速度大小

無

關(guān)．（選“有“或“無“）
（b）小華的實(shí)驗(yàn)記錄如下表，請幫助完成小華表中的一項(xiàng)計(jì)算；

	鉤碼重（N）	繩端拉力（N）	機(jī)械效率
大致相同的提升速度	4	2.1	63.5%
	8	3.0

（c）小華的探究結(jié)果得出結(jié)論是：在所用滑輪和串繞繩子的方式不變時(shí)，當(dāng)鉤碼重加大時(shí)滑輪組機(jī)械效率是

變大

（選“不變“或“變大“或“變小“）

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)勻速拉動(dòng)物體，使物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；由圖示滑輪組求出承重繩子的股數(shù)，應(yīng)用滑輪組公式求出測力計(jì)移動(dòng)的距離；由圖示測力計(jì)確定其分度值，讀出其示數(shù)；由效率公式求出滑輪組的效率．
（2）（a）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
（b）應(yīng)用效率公式求出滑輪組效率，然后分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答：解：（1）由圖示滑輪組可知，承重繩子的股數(shù)n=3，用彈簧測力計(jì)使總重為6N的鉤碼勻速豎直上升10cm，彈簧測力計(jì)要豎直向上移動(dòng)的距離s=nh=3×10cm=30cm；由圖示彈簧測力計(jì)可知，其分度值為0.2N，示數(shù)為2.4N，則拉力F=2.4N，此時(shí)滑輪組機(jī)械效率η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

6N×0.1m

2.4N×0.3m

≈83.3%，
滑輪組效率η=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%=

G

3F

×100%，
沒有刻度尺測量長度s和h時(shí)，可以用η=

G

3F

算出滑輪組機(jī)械效率．
（2）（a）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在所用滑輪和串繞繩子的方式不變，在提升鉤碼的重力一樣時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率相同，由此可知，機(jī)械效率與勻速提升的速度大小無關(guān)．
（b）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率η=

G

3F

×100%=

8N

3N×3

×100%≈88.9%；
（c）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在所用滑輪和串繞繩子的方式不變時(shí)，當(dāng)鉤碼重加大時(shí)滑輪組機(jī)械效率變大．
故答案為：（1）勻速；30；2.4；83.3；

G

3F

×100%；（2）（a） 無；（b）88.9%；（c）變大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了彈簧測力計(jì)讀數(shù)、滑輪組公式的應(yīng)用、求滑輪組效率、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等問題，是測滑輪組效率實(shí)驗(yàn)常考問題，一定要掌握；由圖示滑輪組求出滑輪組承重繩子的有效股數(shù)、應(yīng)用功的計(jì)算公式、效率公式、分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可正確解題．