题目内容
（2011?鄂州模拟）在“测滑轮组机械效率”的实验中（均不计绳重和摩擦），小明用同一滑轮组进行了两次实验，部分实验数据如下表所示：| 序号 | 钩码重G/N | 钩码上升的高度h/cm | 弹簧测力计的示数F/N | 弹簧测力计移动的距离S/cm |
| 1 | 3 | 5 | 2 | 15 |
| 2 | 6 | 5 | 15 |
（2）第一次实验中测得滑轮组的机械效率为
50%
50%
．（3）请将表格中空格处的数据补充完整．
（4）若绕滑轮组的细绳能承受的最大拉力为10N，则该滑轮组效率最高可达
90%
90%
．分析：知道物体和弹簧测力计移动的距离，求出绳子的段数，根据绳子的段数求出滑轮组的绕法．
知道钩码的重力、钩码升高的高度、弹簧测力计的示数、弹簧测力计移动的距离，求出有用功、总功、机械效率．
根据第一次的有用功、总功、求出额外功，求出动滑轮的重力．根据物体和动滑轮三段绳子承担，求出弹簧测力计示数．
当绳子承担的最大拉力是10N时，求出物体和动滑轮的重力，求出有用功、总功、机械效率．
知道钩码的重力、钩码升高的高度、弹簧测力计的示数、弹簧测力计移动的距离，求出有用功、总功、机械效率．
根据第一次的有用功、总功、求出额外功，求出动滑轮的重力．根据物体和动滑轮三段绳子承担，求出弹簧测力计示数．
当绳子承担的最大拉力是10N时，求出物体和动滑轮的重力，求出有用功、总功、机械效率．
解答：
解：（1）钩码移动5cm，弹簧测力计移动15cm，所以钩码和动滑轮有三段绳子承担，滑轮组绕法如图．
（2）W有=Gh=3N×0.05m=0.15J．
W总=Fs=2N×0.15m=0.3J．
η=
=
=50%．
（3）进行第一次实验时，额外功：W额=W总-W有=0.3J-0.15J=0.15J．
动滑轮重：G动=
=
=3N．
钩码和动滑轮有三段绳子承担，
当滑轮组提起6N钩码时，弹簧测力计的示数为：F'=
（G'+G动）=
（6N+3N）=3N．
（4）当绳子最大拉力是10N时，钩码和动滑轮在重：G''+G动=3F'=3×10N=30N．
所以提起的钩码最大重力：G''=30N-3N=27N．
所以最大机械效率：η'=
=
=
=
=
=90%．
故答案为：（1）如上图；（2）50%；（3）3；（4）90%．
解：（1）钩码移动5cm，弹簧测力计移动15cm，所以钩码和动滑轮有三段绳子承担，滑轮组绕法如图．（2）W有=Gh=3N×0.05m=0.15J．
W总=Fs=2N×0.15m=0.3J．
η=
| W有 |
| W总 |
| 0.15J |
| 0.3J |
（3）进行第一次实验时，额外功：W额=W总-W有=0.3J-0.15J=0.15J．
动滑轮重：G动=
| W额 |
| h |
| 0.15J |
| 0.05m |
钩码和动滑轮有三段绳子承担，
当滑轮组提起6N钩码时，弹簧测力计的示数为：F'=
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
（4）当绳子最大拉力是10N时，钩码和动滑轮在重：G''+G动=3F'=3×10N=30N．
所以提起的钩码最大重力：G''=30N-3N=27N．
所以最大机械效率：η'=
| W′有 |
| W′总 |
| G′h′ |
| F′s′ |
| G″h′ |
| (G″+G动)×h′ |
| G″ |
| G″+G动 |
| 27N |
| 30N |
故答案为：（1）如上图；（2）50%；（3）3；（4）90%．
点评：根据第一次实验数据求出动滑轮在重是本题的关键．
对于滑轮组的问题在不考虑摩擦和绳重时，计算总功有两种方法：W总=Fs；W总=（G+G动）h．
对于滑轮组的问题在不考虑摩擦和绳重时，计算总功有两种方法：W总=Fs；W总=（G+G动）h．
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