Question

（2012?徐州一模）同学甲在做“测定滑轮组机械效率”的实验中：
（1）他所准备的实验器材有：滑轮，细绳，铁架台，直尺，钩码，还需

弹簧测力计

．
（2）该同学将记录的数据填在表格中，请认真填写缺少的部分．

物重/N	物体提高的高度/m	弹簧测力计读数/N	绳自由端移动距离/m	有用功/J	总功 /J	机械效率
50	0.15	20	0.45	7.5	9	83.3%

（3）同学乙观察并分析了甲的实验后，认为甲的实验中可少用一种器材、少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率，通过和甲讨论并经过老师的认定，他的方案是可行的，请你分析一下，去掉的器材是什么？少测哪两个数据？
答：去掉

直尺

；少测的两个数据是

h

、

s

．
（4）实验中同学们又提出了下列假设：
假设1：滑轮组机械效率的高低可能与动滑轮重有关．
假设2：滑轮组机械效率的高低可能与被提升的物重有关，
假设3：滑轮组机械效率的高低可能与物体提升高度有关．
假设4：滑轮组机械效率的高低可能与滑轮组绳子股数有关．
一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将实际数据填入下表．（不填写机械效率）

名称	定滑轮	动滑轮1	动滑轮2	钩码
图示
重力/N	1	1	2	2

力	F1	F2	F3	F4
大小/N	1	1.67	2	2.5
机械效率

根据实验

①②

可知，滑轮组机械效率的高低与被提升物重有关．
（5）根据实验②和④可知，滑轮组机械效率的高低与

承担物重的绳子段数

无关．
（6）要研究滑轮组机械效率的高低是否与物体提升高度有关，应该选用

相同

（相同/不同）滑轮组，提升同一重物到不同的高度去研究．

Answer 1

分析：在测量滑轮组的机械效率时，需要测量物体的重力、物体上升的高度、拉力、绳端移动的距离，根据机械效率的概念计算．滑轮组由几段绳子承担物重，绳端移动距离就是物体上升高度的几倍，所以测量滑轮组的机械效率时，可以不测h和s．

解答：解：（1）在测量机械效率时，要测量物体的重力和绳端的拉力，所以要用到弹簧测力计．
故答案为：弹簧测力计．
（2）有用功是克服物体的重力做的功，所以W_有用=Gh=50N×0.15m=7.5J；
总功是拉力F做的功，所以W_总=Fs=20N×0.45m=9J
η=

W有用

W总

×100%=

7.5J

9J

×100%=83.3%
故答案为：9；83.3%．
（3）滑轮组由几段绳子承担物重，绳端移动的距离就是物体上升高度的几倍．
η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

故答案为：直尺；h；s．
（4）要判断滑轮组机械效率高低与被提升物重之间的关系，需要其他条件不变，只改变物重．
故答案为：①②．
（5）②、④动滑轮重力和物体重力相等，承担物体的绳子段数不同．
故答案为：承担物重的绳子段数．
（6）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，需要使其他条件相同，物体提升高度不同．
故答案为：相同．

点评：此题是测量滑轮组的机械效率，考查了有用功、总功、机械效率的计算．知道有用功是克服物体的重力做的功，总功是克服弹簧测力计做的功，机械效率是有用功与总功之比．