Question

在“测滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，得到下表数据：

次数	钩码质量/g	钩码上升高度/m	弹簧测力计示数/N	弹簧测力计移动距离/m
1	100	0.1	0.5	0.3
2	200	0.2	0.9	0.6

（1）请你在图中画出滑轮个数最少的装配图．
（2）第一次实验的机械效率大小为

65.3%

，第二次实验的机械效率大小为

72.6%

．
（3）两次实验机械效率不同的原因是

所提升物体的质量不同

．

Answer 1

分析：（1）由表可知，绳端移动的距离和物体上升的距离，根据s=nh可求绳子的有效股数，然后确定滑轮的个数和组装方式；
（2）根据滑轮组的机械效率η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

mgh

Fs

×100%求出第一次和第二次滑轮组的机械效率；
（3）使用同一滑轮组提升不同的重物上升相同的高度时，做的额外功相同，做的总功不同，有用功占总功的比例不同，滑轮组的机械效率不同．

解答：解：
（1）由表中数据可知，钩码上升的高度分别为0.1m和0.2m时，弹簧测力计移动距离分别为0.3m、0.6m，
根据s=nh可知，绳子的有效股数n=3，所以滑轮个数最少的是由一个定滑轮和动滑轮组成，如右图所示：
（2）根据滑轮组的机械效率η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%可得：
第一次滑轮组的机械效率η₁=

m1gh1

F1s1

×100%=

0.1kg×9.8N/kg×0.1m

0.5N×0.3m

×100%≈65.3%，
第二次滑轮组的机械效率η₂=

m2gh2

F2s2

×100%=

0.2kg×9.8N/kg×0.2m

0.9N×0.6m

×100%≈72.6%；
（3）使用同一滑轮组提升不同的重物上升相同的高度时，做的额外功相同，做的总功不同，有用功占总功的比例不同，滑轮组的机械效率不同，
所以两次实验机械效率不同的原因是所提升物体的质量不同．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）65.3%；72.6%；
（3）所提升物体的质量不同．

点评：本题考查了滑轮组机械效率的测量实验，涉及到滑轮组的设计和滑轮组机械效率的进行，关键是知道影响滑轮组机械效率的因素和根据控制变量法判断机械效率不同的原因．