Question

（2012?贵港）下面是小聪和小明做“测滑轮组的机械效率”的实验．
（1）小聪和小明两人用弹簧测力计测钩码重量时的情形分别如图甲、乙所示，你认为

甲

是正确的（选填“甲”或“乙”）
（2）他们正确进行实验后，测出如下表中的数据，实验装置如图丙、丁所示．

物理量	试验1	试验2	试验3
钩码重G/N	4	4	6
钩码上升的高度h/m	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F/N	2.0	1.4	2.8
绳端移动距离s/m	0.3	0.5	0.3
机械效率η	67%

①通过表中数据可分析出实验1是用

丙

图所示的装置做的实验，实验2是用

丁

图所示的装置做的实验，实验2的机械效率为

57%

，实验3的机械效率为

71%

．
②通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率

低

．
③比较实验1和试验3可得正确结论：使用同一滑轮组，

增大提升的物重

可以提高滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析：（1）弹簧测力计在使用时，力的方向应与弹簧的轴线一致．
（2）①通过观察承担物重的绳子的段数，再分析表格中s与h的关系，可判断哪是用图甲、图乙的装置进行的实验，再根据η=

W有

W总

=

Gh

Fs

求出实验2和实验3的机械效率；
②比较实验1和2的条件和机械效率大小，可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响；
③比较实验1和3的条件和机械效率大小，可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响．

解答：解：
（1）弹簧测力计在测重力时应竖直方向使用，故选甲．
（2）①在实验1中，h₁=0.1m，s₁=0.3m，所以n₁=

s1

h1

=

0.3m

0.1m

=3，故实验1是用丙图所示的装置进行的实验；
实验2中，h₂=0.1m，s₂=0.5m，所以n₂=

s2

h2

=

0.5m

0.1m

=5，故实验2是用丁图所示的装置进行的实验，
机械效率η₂=

W有

W总

=

G2h2

F2s2

=

4N×0.1m

1.4N×0.5m

≈57%；
实验3中，h₃=0.1m，s₃=0.3m，所以n₃=

s3

h3

=

0.3m

0.1m

=3，故实验3是用丙图所示的装置进行的实验，
机械效率η₃=

W有

W总

=

G3h3

F3s3

=

6N×0.1m

2.8N×0.3m

≈71%．
②实验1和2中，提升重物相同，距离相同，只是滑轮组不同，尤其是动滑轮的个数不同，实验2的机械效率低于实验1，因此可得出：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低；
③实验1和3中，滑轮组相同，实验3提升的重物大于实验1，机械效率也更高，说明：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高．
故答案为：
（1）甲；
（2）①丙；丁；57%；71%；②低；③增大提升的物重．

点评：在此实验中，对滑轮组的分析、机械效率公式的运用和弹簧测力计的正确使用是实验的基础，同时，实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系，因此，控制变量法的运用也十分关键．