Question

在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如表所示．

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	2	5	0.6	25
2	4	8	1.1

（1）在表格的空格处，填上合适的数据．
（2）在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．
（3）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量沿

竖直

方向

匀速

拉动弹簧测力计，且在拉动过程中读数；第1次实验测得滑轮组的机械效率为

66.7%

．
（4）如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在

66.7%＜η＜72.7%

范围内．

Answer 1

分析：（1）根据表中第一组实验的s与h的关系确定承担物重的绳子段数，并根据s=nh确定第二组s的大小；
（2）根据承担物体的绳子段数，根据偶定奇动的特点确定绳子的始端，并绕线；
（3）实验时应竖直匀速拉动测力计，弹簧测力计做匀速运动，物体受力平衡．根据表中实验数据，应用效率公式求出滑轮组的效率．
（4）使用同一滑轮组，做的额外功相同，提升的物体越重，有用功越多，则机械效率越高；根据机械效率与物重的关系，得出效率的范围．

解答：解：（1）由第一组数据知，s=5h，所以滑轮组由5段绳子承担物重，
第二组数据h=8cm，所以s=5h=5×8cm=40cm；
（2）因为滑轮组由5段绳子承担物重，所以应从动滑轮绕起，如图所示：
（3）测绳端拉力F时，应尽量沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，且在拉动过程中读数；
由表中第1次实验数据可知，滑轮组的机械效率：η₁=

W1有用

W1总

=

G1h1

F1s1

=

2N×0.05m

0.6N×0.25m

≈66.7%；
（4）由表中第2次实验数据可知，滑轮组的机械效率：η₂=

W2有用

W2总

=

G2h2

F2s2

=

4N×0.08m

1.1N×0.4m

≈72.7%；
由表中实验数据可知，用同一滑轮组提起重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越高，
2N＜3N＜4N，当重物重力为3N时，滑轮组的机械效率大于66.7%而小于72.7%．
故答案为：（1）40；（2）滑轮组绕法如图所示；（3）竖直；匀速；66.7%；（4）66.7%＜η＜72.7%．

点评：本题考查了求测力计移动的剧烈、滑轮组的连接、轮组的连接、实验注意事项、求滑轮组效率等问题；在绕制滑轮组时，绕法取决于绳子的段数，当为奇数时，从动滑轮的挂钩开始绕线；当段数为偶数时，从定滑轮的挂钩开始绕线，简称“奇动偶定”．