题目内容

使用滑轮组提升重物，其机械效率与哪些因素有关？有什么关系？请你提出一个问题进行探究．
（1）你猜测影响滑轮组机械效率的因素有：
（2）对你猜测的多种因素中的某一个因素进一步猜测它是怎样影响滑轮组的效率的？
（3）针对（2）设计一个实验进行验证．
①实验器材：
②画出你将使用的滑轮组的组装及绕线方法示意图．
③实验中需测的物理量有哪些？
④写出计算滑轮组机械效率的表达式．

解：（1）滑轮组的机械效率的高低可能与提起的物重、动滑轮的重、绳重、摩擦有关．
（2）在其它条件相同时，提起的物体越重，机械效率越高，在其它条件相同时，动滑轮越重、绳越重、摩擦越大，机械效率越低．
（3）①测量的物理量有物体的重G、绳子自由端的拉力F、物体升高的距离h、绳子自由端移到的距离s．测量G和F需要弹簧测力计，测量h和s需要用到刻度尺．有被测的滑轮组，连接滑轮的细绳，固定滑轮组的铁架台．
②滑轮组的绕法如图．
③W_有=Gh，W_总=Fs，η= $\text{[math]}$

故答案为：（1）滑轮组的机械效率的高低可能与提起的物重、动滑轮的重、绳重、摩擦有关．
（2）研究提起的物重跟机械效率的关系：在其它条件相同时，提起的物体越重，机械效率越高．
（3）①实验器材：弹簧测力计、刻度尺、滑轮组、铁架台、细绳．
②滑轮的绕法如右图．
③需要测量的物理量有：物体的重G、绳子自由端的拉力F、物体升高的距离h、绳子自由端移到的距离s．
④η= $\text{[math]}$
分析：（1）滑轮组的机械效率的高低与提起的物重、动滑轮的重、绳重、摩擦有关．
（2）用控制变量法研究滑轮组机械效率高低的影响因素．
（3）测量滑轮组的机械效率时，一定要匀速向上拉动．
点评：（1）滑轮组的机械效率的高低与提起的物重、动滑轮的重、摩擦有关．与滑轮的绕法、升高的距离没有关系．
（2）实验中拉动弹簧测力计时，一定要匀速直线运动．

练习册系列答案

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（1）图甲是同学们研究定滑轮特点时所做的实验，据此可证明：使用定滑轮

不能省力，能改变力的方向

．
（2）他们研究动滑轮特点时，用图乙所示的动滑轮匀速竖直提升重物．由图可知，使用动滑轮

能省力，不能改变力的方向

．
（3）最后，他们组装了如图丙所示的滑轮组，发现使用滑轮组提升重物时能省力，于是他们想：利用滑轮组提升重物能否省功呢？
为此，他们采用图丙的装置进行实验．根据丙图信息可得，利用该滑轮组提升物体时，滑轮组的机械效率为

83.3%

，实验时必须沿竖直方向

匀速

拉动弹簧测力计．分析比较克服物体重力所做的功和利用滑轮组所做功的大小，可得到的结论是：

使用滑轮组（机械）不能省功．

．

以下是小明同学探究“滑轮组的机械效率跟所提升物重是否有关？”的部分过程，请帮助他完成下列填空．
●设计实验
实验目的：比较同一滑轮组在提升不同重物情况下的机械效率．
（1）实验原理：η=

（2）实验器材：滑轮组一套、轻重不同的两物块、

刻度尺

、

弹簧测力计

、铁架台、细线．
●进行实验并收集数据
（3）用如图所示的两套装置先后做实验，并将相关数据收集在下面的表格中

次数	物块重G/N	物块上升的高度h/m	有用功 W_有/J	拉力 F/N	测力计上升距离S/m	总功 W_总/J	机械效率η
1	2			0.9	0.3	0.27
2	3		0.3	1.2	0.3	0.36	83.3%

●分析与论证
分析上表中的数据可以看出：
（4）同一滑轮组的机械效率

不是

恒定（填“是”或“不是”）．
●评估与拓展
（5）小明同学使用滑轮组提升重物时，测力计的示数一会儿大，一会儿小，弄得小明同学一时不知该何时读数，你认为他在操作中应该

沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计

．
（6）小明同学想探究滑轮组的机械效率是否与重物上升的速度有关，请你帮他写出实验步骤．

根据题意作图．
（1）如图1所示，为使杠杆OA保持静止，画出在A点所加最小力F₁的示意图和阻力F₂的力臂L₂．
（2）如图2所示，某人使用滑轮组提升重物，请你画出他使用滑轮组最省力的绕法．
（3）在如图3所示的电路中，有两根导线尚未连接，请以笔画线代替导线补上．要求：电压表测灯泡两端的电压，当滑动变阻器滑片P向左移动时，电压表示数变小．

（1）如图甲所示，某人使用滑轮组提升重物，请你画出他使用滑轮组最省力的绕法．
（2）如图乙所示，画出足球所受重力G的示意图．

如图所示，某人站在地上使用滑轮组提升重物，请你在答题卡上画出他使用滑轮组最省力的绕法．

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