Question

如图是实验组小明同学测定滑轮组机械效率的实验装置，实验中测量的有关数据如表所示：

次数	钩码重G/N	钩码上升的高度h/m	拉力F/N	细线自由端移动的距离s/m	机械效率η/%
1	2.0	0.03	1.6	0.06
2	3.0	0.05		0.1	75

（1）请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况，并填好表中空格．
（2）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将______（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）小明在实验过程中，应当______向下拉动弹簧测力计，才能通过弹簧测力计准确读出拉力的大小．
（4）小东同学通过滑轮组力的关系，算出动滑轮的重力是______N；他发现与滑轮组的真实值不相符，原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据钩码上升的高度与绳子自由端移动的距离判断滑轮组承重绳子的有效股数，然后画出滑轮组的绕法；根据功的计算公式求出有用功与总功，然后根据效率公式分析答题．
（2）了解增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重．
（3）在实验过程中，为了正确测量绳端拉力需要使测力计在竖直方向匀速运动．
（4）绳子的有效股数n=2，根据滑轮组公式可以求出滑轮组的重力；由于存在摩擦、绳子有重力，求出的动滑轮重力值与真实值不同．
解答：解：（1）①由表格中数据可知，绳端移动距离是物体上升高度的2倍，
所以此滑轮组由2段绳子承担物重．绕线如图：
②η===62.5%，
由η′=得
F′===2.0N；
故填表如下：

次数	钩码重G/N	钩码上升的高度h/m	拉力F/N	细线自由端移动的距离s/m	机械效率η/%
1	2.0	0.03	1.6	0.06	62.5
2	3.0	0.05	2.0	0.1	75

（2）使用的滑轮组不变，所做的额外功相同，被提升的物体越重，有用功在总功中占的比值越大．
（3）要正确测量绳端拉力，需使测力计在竖直方向做匀速运动．
（4）滑轮组承重绳子有效股数n=2，∵F=，
∴G动滑轮=nF-G=2×1.6N-2N=1.2N；由于绳子有质量、绳子与滑轮间存在摩擦，
所求出的动滑轮重力与真实值不相符．
故答案为：（1）如图所示；如上表所示；（2）变大；（3）匀速；（4）1.2N；绳子有质量、存在摩擦．
点评：此题是测量滑轮组的机械效率，其中考查了机械效率的计算及应用，同时还考查了影响滑轮组机械效率的因素．知道滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关，如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高；如果物体重不变，动滑轮越重，机械效率越低．在此题中还要了解绳端移动距离与物体上升高度的关系．