Question

【题目】在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：

实验序号	物重G/N	物体上升的高度h/m	拉力F/N	机械效率η
①	2	0.20	1.0	66.7%
②	3	0.30
③	6	0.40	2.5	80%

（1）实验中应竖直向上_____拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，第3次实验中绳子自由端移动的距离为_____m。

（2）在读取弹簧测力计示数时，测力计应_____（选填“保持静止”或“匀速上升”）；

（3）第二次实验时，测力计示数如图乙所示，本次测量出滑轮组的机械效率为_____（百分数保留一位小数）；

（4）实验中，小明所用动滑轮的重一定小于_____N。

（5）通过实验可以得出：同一个滑轮组所提的物体越重，其效率越_____（选填“大”或“小”）；为了提高滑轮组的机械效率，还可以采取的方法有_____（写出一条即可）

Answer 1

【答案】匀速 1.2 匀速上升 71.4% 1 大 换用轻质的动滑轮（或减小摩擦等）

【解析】

（1）实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升；

由图知，绳子的有效段数为3，根据s＝nh求出第3次实验中绳子自由端移动的距离；

（2）匀速提升物体时，还需克服机械摩擦做功，若静止时读数，则拉力中没有测量出机械的摩擦力；（3）根据如图乙测力计分度值读数；根据s＝nh求出第二次实验中绳子自由端移动的距离，根据η＝

＝×100%求出本次测量出滑轮组的机械效率；

（4）实验中，额外功的来源为克服动滑轮自重和机械摩擦做功，假设不计摩擦，根据作用在绳子自由端的拉力：F＝，由表中第1组数据求出实验中小明所用动滑轮的重一定小于多少；

（5）纵向比较表中数据可知，同一滑轮组，同一个滑轮组所提的物体越重，其机械效率越大；或在有用功一定的情况下，提高机械效率，还可以从减小额外功考虑。

（1）实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小；

由图知，绳子的有效段数为3，根据s＝nh，第3次实验中绳子自由端移动的距离为：

3×0.40m＝1.2m；

（2）匀速提升物体时，还需克服机械摩擦做功，所以为了准确测量滑轮组提升物体时的机械效率，在读取弹簧测力计示数时，弹簧测力计应匀速上升；

（3）第二次实验时，测力计示数如图乙所示，测力计分度值为0.2N，力的大小为1.4N，

根据s＝nh，第二次实验中绳子自由端移动的距离为：

s＝3h＝3×0.30m＝0.90m；

本次测量出滑轮组的机械效率为：

η＝＝=×100%≈71.4%；

（4）实验中，额外功的来源为克服动滑轮自重和机械摩擦做功，假设不计摩擦，根据作用在绳子自由端的拉力：F＝，由表中第1组数据，

G轮＝3F1﹣G1＝3×1.0N﹣2N＝1N，

故实验中小明所用动滑轮的重一定小于 1N；

（5）纵向比较表中数据可知，同一滑轮组，所提的物体越重，其机械效率越大；

在有用功一定的情况下，提高机械效率，还可以从减小额外功考虑，可换用轻质的动滑轮（或减小摩擦等）。