Question

如圖是某實驗小組研究測定滑輪組機械效率時所用的滑輪組，請你幫助他們完成實驗：
（1）若要使拉力F的方向向下請在圖甲中畫出該滑輪組的繩子繞法．
（2）完善下列實驗步驟：
A．按組裝圖把實驗器材裝配好
B．用彈簧測力計測量出物體的重力
C．在動滑輪下面掛上重物，并分別記下重物和彈簧測力計的位置
D．

勻速

拉動彈簧測力計，使重物上升一段距離，讀出

彈簧測力計示數(shù)

E．用刻度尺分別量出

物體上升高度

和

彈簧測力計移動距離

移動的距離
F．由測得的數(shù)據(jù)，求出滑輪組的機械效率
（3）在甲實驗中，若物重4N，重物上升了0.1m，彈簧測力計示數(shù)為2.5N，請計算該滑輪組的機械效率η=

80%

．
（4）完成以上實驗后，該小組想接著探究滑輪組的機械效率是否與繩子的繞法有關(guān)．請你在乙圖中畫出正確的組裝圖．

Answer 1

分析：（1）如圖所示的滑輪組有兩種繩子的繞法：一種拉力的方向向上，由三股繩子承擔(dān)；一種是拉力的方向向下，兩股繩子承擔(dān)，符合題意．
（2）根據(jù)二力平衡的條件可知，只有勻速豎直向上拉動彈簧測力計時，彈簧測力計的示數(shù)才和拉力的大小相等；根據(jù)滑輪組的機械效率η=

W有

W總

=

Gh

Fs

確定本實驗需要測量的量．
（3）把數(shù)據(jù)代入機械效率公式η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

即可求出大�。�
（4）因為滑輪組的機械效率還與被提升物體的重力有關(guān)，所以探究滑輪組的機械效率是否與繩子的繞法有關(guān)時應(yīng)保持被提升的物體不變．

解答：解：（1）如甲圖所示，滿足拉力方向豎直向上繞法．

（2）D、實驗過程中應(yīng)該豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時根據(jù)二力平衡的條件可知，彈簧測力計的示數(shù)和拉力的大小相等；
E、測量滑輪組的機械效率需要測量物體的重力G、物體上升的高度h、繩端拉力F、繩端移動的距離s．
（3）該滑輪組的機械效率η=

G

Fn

=

4N

2.5N×2

=80%．
（4）如圖上乙所示（重物相同，繩子繞法不同）．
故答案為：（1）如圖甲所示；（2）勻速；彈簧測力計示數(shù)；物體上升高度；彈簧測力計移動距離；（3）80%；（4）如圖乙所示．

點評：本題主要考查了影響滑輪組機械效率的因素及滑輪組的組裝，同時還考查了控制變量法的應(yīng)用和機械效率的計算，綜合性強，難度較大．