Question

【题目】小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”，使用了如图所示的实验装置。实验前，小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N，实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数（见下表）

序号	1	2	3	4	5	6	7	8
动滑轮重G0/N	1.0	1.0	1.3	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
所挂钩码的重力G/N	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
弹簧测力计示数F/N	0.8	1.2	1.3	1.6	1.8	2.2	2.3	2.7

（1）分析实验数据可以得到：在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用该滑轮组_____（选填“省力”或“不省力”）。

（2）在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G0的关系为_____。

（3）小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况，用另一组滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速直线拉到位置B，请在图中画出最省力的绕线方法：

（_______）

物块移动的距离为_____cm；若此时绳自由端所用拉力为10N，物块受到的摩擦力为18N，该滑轮组的机械效率为_____。

Answer 1

【答案】不省力 F＝ 3.10 60%

【解析】

第一空．分析表中序号为1、2的两组数据可以得到：在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，测力计示数大于所挂钩码的重力G，故此时使用该滑轮组不省力。

第二空．由图1可知，承担货物和动滑轮额绳子段数为2根，即n＝2，忽略摩擦、绳重及实验误差，则弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G0的关系为：

F＝。

第三空．由图可知，将物块从位置A匀速直线拉到位置B，当绳子的有效段数最多为3时最省力，根据“奇动偶定”，绳子起电应从动滑轮钩子开始，如图：

第四空．由图知，刻度尺分度值为1mm，以B位置物块的左边缘为准，到A位置物块的左边缘，物块移动的距离为44.10cm﹣41.00cm＝3.10cm。

第五空．因此时物块被水平拉动，克服摩擦力所做的功为有用功，则该滑轮组的机械效率为：

η＝==60%。