Question

在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，测得数据如下表：

实验次数	钩码质量（g）	钩码上升的高度（m）	弹簧测力计示数（N）	弹簧测力计移动的距离（m）
1	100	0.1	0.5	0.3
2	200	0.1	0.9	0.3

（1）所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的最少个数分别为：动滑轮为

1

个；定滑轮为

1

个．
（2）实验中弹簧测力计应

匀速直线

运动．
（3）实验中钩码上升的高度和弹簧测力计移动的距离可以不测量，原因是

机械效率跟物体升高的距离无关

此时测滑轮组机械效率可表示为

η=

mg

nF

．
（4）第二次实验得出的机械效率的大小为η₂=

74%

．（g=10N/kg）
（5）比较实验1和实验2可得正确结论：使用同一滑轮组，

增加提升的物体的重力

，可以提高滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析：（1）由钩码升高的距离和绳子自由端移动的距离的关系，判断动滑轮和钩码有几段绳子承担，画出滑轮组的绕法．
（2）实验时，弹簧测力计要匀速直线拉动绳子移动，加速移动时，力要改变物体的运动状态，拉力会增大．
（3）用滑轮组提升物体时，机械效率跟物体升高的距离无关，物体升高的距离和绳子自由端移动的距离总是有一定比例的，实验中可以不进行测量．
利用η=

W有用

W总

推导滑轮组的机械效率的表达式．
（4）机械效率是有用功与总功之比．利用η=

W有用

W总

即可计算．
（5）滑轮组的机械效率跟物体升高的距离、提升的速度、绕法无关，跟被提升的物体的重有关．提起的物体越重，机械效率越高．

解答：解：（1）钩码升高的距离是0.1m，绳子自由端移动的距离是0.3m，所以s=3h，所以动滑轮和钩码有三段绳子承担，绳子从动滑轮开始绕起．所以至少需要1个动滑轮和一个定滑轮．
（2）加速移动时，力要改变物体的运动状态，拉力会增大，实验时，弹簧测力计要匀速直线拉动绳子移动．
（3）机械效率跟物体升高的距离无关，物体升高的距离和绳子自由端移动的距离总是有一定比例的，实验中可以不进行测量．
∵η=

W有用

W总

=

Gh

F s

=

Gh

Fnh

=

G

nF

=

mg

nF

，
∴滑轮组机械效率可表示为η=

mg

nF

．
（4）机械效率的大小为η₂=

G2

nF2

=

m2g

nF2

=

0.2kg×10N/kg

3×0.9N

≈74%．
（5）比较实验1和实验2可得正确结论：滑轮组的机械效率跟被提升的物体的重有关．提起货物越重，机械效率越高．因此，使用同一滑轮组，增加提升的物体的重力，可以提高滑轮组的机械效率．
故答案为：（1）1；1；
（2）匀速直线；
（3）机械效率与物体被提升的高度无关；η=

mg

nF

；
（4）74%；
（3）增加提升的物体的重力．

点评：此题主要考查了滑轮组的组装以及滑轮组的机械效率，并且考查了物重对滑轮组机械效率的影响．