Question

如圖所示是測定滑輪組機械效率時所用的滑輪．
（1）請在圖中畫出該滑輪組繩子的兩組繞法．
（2）任選一組完善下列實驗步驟：
A．按組裝圖把實驗器材裝配好
B．用彈簧秤測量出重物的重力
C．在動滑輪下面掛上重物，并分別記下重物和彈簧秤的位置
D．______拉彈簧秤，使重物上升一段距離，讀出______
E．用刻度尺分別量出物體和______移動的距離
F．由測得的數據，求出滑輪組的機械效率
（3）若在這個實驗中，若物重6N，重物上升了20cm，彈簧秤示數為4N，彈簧秤上升了40cm，則該實驗的繩子繞法應為第______組，該滑輪組的機械效率η=______．
（4）試分析一下本實驗中的機械效率不能達到100%的原因．（至少寫出兩條）

Answer 1

【答案】分析：要會組裝滑輪組，可以從定滑輪繞起，也可從動滑輪繞起，不同的繞法會造成承擔物重的繩子段數不同．
要掌握機械效率的計算公式η=，所以要測量滑輪組的機械效率，就要測量物體的重力、物體上升的高度、拉力及拉力移動的距離．要正確地測量拉力，需使測力計沿豎直方向勻速上升．
要掌握測力計上升距離與物體上升高度之間的關系，知道由幾段繩子承擔物重，繩端移動距離就是物重的幾倍．
解答：解：（1）可以從定滑輪或動滑輪分別繞起．
故答案為：如圖所示．
（2）實驗中要分別測出物重、測力計的示數、物體和繩子自由端上升的高度．要正確的測量繩端拉力，需使測力計沿豎直方向勻速上升，并讀出測力計的示數．
故答案為：豎直勻速；彈簧秤讀數；繩子的自由端．
（3）由數據知，彈簧秤移動距離是物體上升高度的2倍，所以滑輪組由2段繩子承擔物重．
η===75%
故答案為：①；η=75%．
（4）由于在使用滑輪組提升物體時，要克服繩重、動滑輪重及繩與輪及輪與軸之間的摩擦做一些額外功，所以總功總大于有用功，所以機械效率總小于100%．
故答案為：沒有考慮動滑輪及繩子，因此所受重力；沒有考慮繩子與滑輪間的摩擦．
點評：此題是測量滑輪組的機械效率，主要考查了有關滑輪組的組裝及有關機械效率的計算．要學會根據計算公式確定需要測量的物理量，并要注意在測量過程中應注意的問題．