Question

在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小红用如图所示的滑轮组分别做了三次实验，第一次使用塑料滑轮，第二次使用铝制滑轮，第三次使用铁制滑轮，实验数据记录如下表：

实验次数	物重G/N	物体上升的距离h/cm	弹簧测力计的读数F/N	弹簧测力计上升的距离s/cm	机械效率η
1	3	10	1.6	30	62.5%
2	3	10	2	30	50%
3	3	10	2.5	30

（1）这个实验使用的测量工具是

 

和弹簧测力计．
（2）在实验操作中应竖直向上

 

拉动弹簧测力计．
（3）在表中的空格处上第三次实验的机械效率为

 

．
（4）从实验数据分析可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越

 

．
（5）若不计绳重与摩擦，用图所示铝制滑轮装置提起5N的物体时，测力计的读数为3N，则铝制滑轮的重力是

 

N；若用此装置提起8N的物体，测力计的读数是

 

N．

Answer 1

分析：（1）测量滑轮组的机械效率是需要测量物体的重力G、物体上升的高度h、绳端拉力F、绳端移动的距离s．所以需要用到弹簧测力计和刻度尺．
（2）要知道需正确测量绳端拉力，需要使测力计在竖直方向匀速运动．
（3）要解决此题需要掌握滑轮组的机械效率的概念：有用功与总功之比．计算公式为η=

Gh

Fs

．
（4）要知道滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，提升同一物体，所做有用功不变．动滑轮的越重，所做的额外功越多，滑轮组的机械效率越低．
（5）根据F=

1

n

（G_动+G_物）的变形公式即可求出铝制滑轮的重力；然后再次利用F=

1

n

（G_动+G_物）求出用此装置提起8N的物体时，测力计的读数．

解答：解：（1）在此实验中需要测量物体上升的高度和绳端移动的距离，所以还需要用到刻度尺．
（2）此实验拉力方向向上，为了能准确测量绳端拉力，需拉着测力计在竖直竖直向上运动．
（3）η=

Gh

Fs

×100%=

3N×0.1m

2.5N×0.3m

×100%=40%．
（4）提升同一物体，所做有用功相同，动滑轮越重，所做的额外功越多，机械效率越低．
（5）根据图示可知，n=3；
∵F=

1

3

（G_动+G_物）
∴G_铝=3F-G_物=3×3N-5N=4N；
若用此装置提起8N的物体，测力计的读数：F=

1

3

（G_动+G_物）=

1

3

（4N+8N）=4N．
故答案为：（1）刻度尺；（2）匀速；（3）40%；（4）低；（5）4；4．

点评：此题是探究滑轮组的机械效率，主要考查了实验中所用的测量器材．同时考查了滑轮组机械效率的计算、物重和动滑轮重对滑轮组机械效率的影响以及F=

1

n

（G_动+G_物）的应用．