Question

如图是某实验小组研究测定滑轮组机械效率时所用的滑轮组，请你帮助他们完成实验：
（1）若要使拉力F的方向向下请在图甲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．用弹簧测力计测量出物体的重力
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．

匀速

拉动弹簧测力计，使重物上升一段距离，读出

弹簧测力计示数

E．用刻度尺分别量出

物体上升高度

和

弹簧测力计移动距离

移动的距离
F．由测得的数据，求出滑轮组的机械效率
（3）在甲实验中，若物重4N，重物上升了0.1m，弹簧测力计示数为2.5N，请计算该滑轮组的机械效率η=

80%

．
（4）完成以上实验后，该小组想接着探究滑轮组的机械效率是否与绳子的绕法有关．请你在乙图中画出正确的组装图．

Answer 1

分析：（1）如图所示的滑轮组有两种绳子的绕法：一种拉力的方向向上，由三股绳子承担；一种是拉力的方向向下，两股绳子承担，符合题意．
（2）根据二力平衡的条件可知，只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数才和拉力的大小相等；根据滑轮组的机械效率η=

W有

W总

=

Gh

Fs

确定本实验需要测量的量．
（3）把数据代入机械效率公式η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

即可求出大小．
（4）因为滑轮组的机械效率还与被提升物体的重力有关，所以探究滑轮组的机械效率是否与绳子的绕法有关时应保持被提升的物体不变．

解答：解：（1）如甲图所示，满足拉力方向竖直向上绕法．

（2）D、实验过程中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时根据二力平衡的条件可知，弹簧测力计的示数和拉力的大小相等；
E、测量滑轮组的机械效率需要测量物体的重力G、物体上升的高度h、绳端拉力F、绳端移动的距离s．
（3）该滑轮组的机械效率η=

G

Fn

=

4N

2.5N×2

=80%．
（4）如图上乙所示（重物相同，绳子绕法不同）．
故答案为：（1）如图甲所示；（2）匀速；弹簧测力计示数；物体上升高度；弹簧测力计移动距离；（3）80%；（4）如图乙所示．

点评：本题主要考查了影响滑轮组机械效率的因素及滑轮组的组装，同时还考查了控制变量法的应用和机械效率的计算，综合性强，难度较大．