Question

某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中
（1）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

物重/N	物体提高的高度/m	弹簧测力计读数/N	绳自由端拉动距离/m	机械效率
50	0.15	20	0.45	83.3%

（2）根据表中数据，在图中画出该同学实验时滑轮组的连接装置图．
（3）实验中弹簧测力计应该

竖直向上匀速直线

运动．
（4）同学乙观察并分析了甲的实验后，认为甲的实验中，可少用一种测量器材，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，去掉什么测量器材可少测两个数据？
答：去掉

刻度尺

；此时滑轮组的机械效率的表达式为

η=

G

3F

×100%

 （依据实验装置图和所测物理量）．

Answer 1

分析：（1）根据η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%求出滑轮组的机械效率；
（2）根据S=nh得出绳子的有效股数，然后根据“奇动偶定”的原则开始绕线；
（3）实验过程中，当竖直向上匀速拉动弹簧测力计直线运动时，这样弹簧测力计处于平衡状态，拉力等于弹簧测力计的示数；
（4）根据滑轮组机械效率的表达式η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

判断可以去掉的测量工具和得出表达式．

解答：解：
（1）滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

50N×0.15m

20N×0.45m

×100%≈83.3%；
（2）滑轮组绳子的有效股数n=

S

h

=

0.45m

0.15m

=3，为奇数，从动滑轮挂钩开始绕线，如下图；

（3）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小；
（4）根据η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

可知，测量工具可以去掉刻度尺，滑轮组机械效率的表达式为η=

G

3F

×100%．
故答案为：
（1）83.3%；
（2）如上图所示；
（3）竖直向上匀速直线；
（4）刻度尺；η=

G

3F

×100%．

点评：本题考查了二力平衡条件的应用和滑轮组机械效率的计算以及滑轮组的组装，关键是公式s=nh和η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

的灵活应用．