题目内容
17．
如图是测定滑轮组机械效率时所用的滑轮，若使绳端的拉力沿向上的方向，（1）请在图中画出该滑轮组的绳子绕法．
（2）完善下列实验步骤：
A．按组装图把实验器材装配好．
B．用弹簧秤测量出重物的重力．
C．在动滑轮下面挂上重物，并分别记下重物和弹簧秤的位置．
D．竖直向上匀速拉弹簧秤，使重物上升一段距离，读出弹簧称计数．
E．用刻度尺分别量出重物和绳的自由端移动的距离
F．由测得的数据，求出滑轮组的机械效率
（3）在这个实验中，若物重4N，重物上升了0.4m，弹簧秤示数为2N，请计算该滑轮组的机械效率η=66.7%．
（4）你能分析一下效率不是100%的原因吗？请你试着写出两条：
没有考虑动滑轮及绳子所受重力、没有考虑绳子与滑轮间的摩擦．
分析 （1）若使绳端的拉力沿向上的方向，必须使绳子的股数为3股．
（2）当在用弹簧测力计时，只有在匀速拉动时，拉力的大小才是不变的；
弹簧测力计的示数是不变的，才能快速准确测出拉力的大小．
用刻度尺主要测量的就是钩码上升的距离与绳端移动的距离．
（3）根据滑轮组的机械效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%；W有用=Gh，而W总=Fs．
（4）任何机械本身都受到重力作用，相对运动的零件间又不可避免地存在着摩擦等阻力，所以额外功是不可避免的．
解答 解：（1）此时绳端的拉力方向是向上的，如图所示：
（2）为了更加准确的测出拉力的大小，减小实验误差，须竖直匀速拉动弹簧秤，
为了计算机械效率，必须测出重物上升的距离及绳的自由端移动的距离，
（3）已知重物上升了0.4m，则绳自由端移动的距离为3×0.4m=1.2m，
由机械效率公式得出：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.4m}{2N×1.2m}$≈66.7%．
（4）因为机械在运动时都有额外功，如：机械本身的重力及其摩擦等，
故答案为：（1）见上图；（2）竖直向上匀速；重物；绳的自由端；（3）66.7%；（4）没有考虑动滑轮及绳子所受重力；没有考虑绳子与滑轮间的摩擦．
点评 本题不光考查了滑轮组实验中的注意事项，同时也考查了滑轮组的作图及其机械效率的计算，熟练掌握机械效率的计算公式、搞清s与h的关系是解决问题的关键．
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