Question

如图所示是测定滑轮组机械效率的实验装置．
（1）应

匀速竖直

向上拉弹簧秤使物体A升高，从弹簧秤上读出

拉力

的值；用刻度尺测出重物

上升的高度

、

绳端移动的距离

；用弹簧秤测

物重

．
（2）机械效率η=

Gh

Fs

．
（3）实验中得到的一组数据列在下表，由这组数据可算出：有用功W₁=

0.81

J，总功W₂=

0.9

J，机械效率η=

90%

．

弹簧秤拉力F（N）	物重G （N）	物体移动的距离h （m）	弹簧秤移动距离S（m）
2.0	5.4	0.15	0.45

（4）如果实验中，没有刻度尺，只有弹簧秤，那么图九所示滑轮组，只有用弹簧秤测出G、F，再由h和S的关系，可算出η，这时η=

G

3F

．

Answer 1

分析：（1）利用二力的平衡知识可知，只有竖直匀速拉动弹簧秤时，弹簧秤的示数才等于拉力的大小；根据滑轮组的机械效率η=

W有

W总

=

Gh

Fs

可知实验中需要弹簧秤测出物体的重力和绳端的拉力，用刻度尺测出物体上升的高度和绳端移动的距离．
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数为3，根据W_有=Gh，W_总=Fs，s=nh和η=

W有

W总

得出滑轮组机械效率的表达式．

解答：解：
（1）实验时，应匀速竖直向上拉动弹簧秤使物体A升高，从弹簧秤上读出拉力的值；用刻度尺测出重物上升的高度和绳端移动的距离；用弹簧秤测物重；
（2）滑轮组的机械效率η=

W有

W总

=

Gh

Fs

；
（3）有用功W₁=Gh=5.4N×0.15m=0.81N，
总功W₂=Fs=2N×0.45m=0.9J，
机械效率η=

W1

W2

=

0.81J

0.9J

=90%；
（4）由图可知n=3，
η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

=

G

3F

．
故答案为：
（1）竖直匀速；拉力；上升的高度；绳端移动的距离；物重；
（2）

Gh

Fs

；
（3）0.81；0.9；90%；
（4）

G

3F

．

点评：本题考查了测量滑轮组机械效率的实验，涉及到实验器材的作用、功的有关计算和滑轮组效率公式的灵活运用，能从图中得出绳子的有效股数和掌握本实验的原理是解决本题的关键．