Question

某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中
（1）他所准备的实验器材有：滑轮，细绳，铁架台，直尺，钩码，还需

弹簧测力计

（2）该同学实验时，记录的数据在表格中，请认真填写所缺少的部分

（3）实验中弹簧测力计应该做

匀速直线（竖直）

运动．
（4）同学乙观察并分析了甲的实验后，认为甲的实验中，可少用一种器材，少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率，通过和甲讨论并经过老师的认定，他的方案是可行的，请你分析一下，去掉的器材是什么？少测哪两个数据？
答：去掉

直尺

；少测两个数据是

h

，

s

．
实验中同学们又提出了下列假设．
假设1：滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关
假设2：滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关
假设3：滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关
假设4：滑轮组机械效率高低可能与滑轮组绳子股数有关
一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将实际数据填入下表．（不填写机械效率）

（5）根据实验

①、②

（填①、②、③、④）可知，滑轮组机械效率高低与被提升物重有关．
（6）据实验②和④可知，滑轮组机械效率高低与

承担物重的绳子段数

无关．
（7）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越

小，

．
（8）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，应该选用

同一

（选填“同一”或“不同”）滑轮组，提升同一重物到

不同

（选填“相同”或“不同”）的高度去研究．

Answer 1

分析：在测量滑轮组的机械效率时，需要测量物体的重力、物体上升的高度、拉力、绳端移动的距离，根据机械效率的概念计算．滑轮组由几段绳子承担物重，绳端移动距离就是物体上升高度的几倍，所以测量滑轮组的机械效率时，可以不测h和s．

解答：解：（1）在测量机械效率时，要测量物体的重力和绳端的拉力，所以要用到弹簧测力计．
故答案为：弹簧测力计．
（2）有用功是克服物体的重力做的功，所以W_有用=Gh=50N×0.15m=7.5J；
总功是拉力F做的功，所以W_总=Fs=20N×0.45m=9J
η=

W有用

W总

×100%=

7.5J

9J

×100%=83.3%
故答案为：7.5J；9J；83.3%．
（3）在测量过程中，为了准确测量拉力需要使测力计做匀速直线运动．
故答案为：匀速直线运动．
（4）滑轮组由几段绳子承担物重，绳端移动的距离就是物体上升高度的几倍．
η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

故答案为：直尺；h；s．
（5）要判断滑轮组机械效率高低与被提升物重之间的关系，需要其他条件不变，只改变物重．
故答案为：①、②．
（6）②、④动滑轮重力和物体重力相等，承担物体的绳子段数不同．
故答案为：承担物重的绳子段数．
（7）②③只有动滑轮的重力不同．②的机械效率是η₂=

G2h2

F2s2

×100%=

4N×h

1.67N×3h

=79.8%
③的机械效率为：η₃=

G3h3

F3s3

=

4N×h

2N×3h

=66.7%，所以不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越小．
故答案为：小．
（8）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，需要使其他条件相同，物体提升高度不同．
故答案为：不同．

点评：此题主要通过实验来研究影响滑轮组机械效率，研究很细致．