Question

在做测定滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示．某同学正确测得重物被提升的高度是0.2m，物重是1.2N，其它测量或计算的数据如下：（不计绳重和摩擦）

绳自由端所受拉力F	绳子自由端移动距离S	有用功W有	总功W总
0.5N	0.4m	0.24J	0.2J

（1）实验中应该

沿竖直方向匀速

拉动弹簧秤．
（2）如果你对该同学的实验记录进行分析，就会发现他的实验结果是违背物理规律的．上表数据中肯定有错误．根据改正后的数据计算得此滑轮组的机械效率η₁=

80%

．
（3）当用这个装置提起重2N的物体时，其机械效率为η₂，则η₂

＞

η₁（填“＞”“=”或“＜”）．

Answer 1

分析：（1）利用二力的平衡，只有匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小．
（2）根据总功等于有用功和额外功之和可知，有用功不可能大于总功；根据滑轮组可知绳子的有效股数为3，根据s=nh得出绳子自由端移动距离，根据W=Fs求出总功，利用效率公式求出改正后此滑轮组的机械效率．
（3）使用同一滑轮组时，做的额外功不变，增加物重，增大了有用功，机械效率会变大．

解答：解：
（1）根据二力平衡知，只有竖直方向匀速拉动弹簧测力计时，拉力才等于弹簧测力计的示数；
（2）分析该同学的实验记录可知：有用功大于总功，而有用功应小于总功，所以这一点是违背规律的；
由滑轮组可知：n=3，
绳子自由端移动距离s=nh=3×0.2m=0.6m，
总功为W_总=Fs=0.5N×0.6m=0.3J，
此滑轮组的机械效率：
η₁=

W有

W总

=

0.24J

0.3J

=80%；
（3）使用同一滑轮组时，做的额外功不变，增加物重，增大了有用功，则有用功占总功的比例增大，即机械效率变大，故η₂＞η₁．
故答案为：
（1）竖直方向匀速；
（2）80%；
（3）＞．

点评：本题主要是测量滑轮组的机械效率，在实验中，注意绳端拉力的测量，测力计在竖直方向做匀速运动．要掌握有用功、总功、机械效率的计算方法和物重对机械效率的影响．