Question

如图是测定滑轮组机械效率时所用的滑轮，绳端的拉力沿向上的方向．
（1）完善下列实验步骤：
A、按组装图把实验器材装配好
B、用弹簧测力计测量出重物的重力
C、在动滑轮下面挂上重物，并分别记下重物和弹簧测力计的位置
D、______拉弹簧测力计，使重物上升一段距离，读出______
E、用刻度尺分别量出______和______移动的距离
F、由测得的数据，求出滑轮组的机械效率
（2）在这个实验中，若物重5N，重物上升了0.1m，弹簧测力计示数为2N，请计算该滑轮组的机械效率η=______．
（3）你能分析一下效率不是100%的原因吗？请你试着写出两条：______、______．

Answer 1

解：（1）为了更加准确的测出拉力的大小，减小实验误差，必须竖直匀速拉动弹簧测力计，
故答案为：竖直匀速；弹簧测力计示数；
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弹簧测力计移动的距离，
故答案为：重物；弹簧测力计；
（2）已知重物上升了0.1m，则绳自由端移动的距离为0.3m，
由机械效率公式得出：η=×100%=×100%=≈83.3%，
故答案为：83.3%．
（3）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：动滑轮自重不能忽略、滑轮与轴之间存在摩擦等合理即可．
分析：（1）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．
（2）根据滑轮组的机械效率公式η=×100%；W_有用=Gh，而W_总=Fs．
（3）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．
点评：（1）滑轮组做的有用功是提升物体重力做的功，额外功是克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功，总功是拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值．
（2）滑轮组的机械效率与提升物体的物重有关，同一滑轮组，提升物体重力越大，机械效率越大．