Question

在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行了兩次實驗，實驗數據如表所示．

序號	鉤碼重 G/N	鉤碼上升的高度h/cm	彈簧測力計 的示數F/N	彈簧測力計移動的距離S/cm
1	2	5	0.6	25
2	4	8	1.1

（1）在表格的空格處，填上合適的數據．
（2）在圖中用筆畫線代替細繩組裝滑輪組．
（3）在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量沿

豎直

方向

勻速

拉動彈簧測力計，且在拉動過程中讀數；第1次實驗測得滑輪組的機械效率為

66.7%

．
（4）如果將重為3N的鉤碼掛在同一滑輪組下，根據題中已有的信息可以判斷出這時滑輪組的機械效率應在

66.7%＜η＜72.7%

范圍內．

Answer 1

分析：（1）根據表中第一組實驗的s與h的關系確定承擔物重的繩子段數，并根據s=nh確定第二組s的大小；
（2）根據承擔物體的繩子段數，根據偶定奇動的特點確定繩子的始端，并繞線；
（3）實驗時應豎直勻速拉動測力計，彈簧測力計做勻速運動，物體受力平衡．根據表中實驗數據，應用效率公式求出滑輪組的效率．
（4）使用同一滑輪組，做的額外功相同，提升的物體越重，有用功越多，則機械效率越高；根據機械效率與物重的關系，得出效率的范圍．

解答：解：（1）由第一組數據知，s=5h，所以滑輪組由5段繩子承擔物重，
第二組數據h=8cm，所以s=5h=5×8cm=40cm；
（2）因為滑輪組由5段繩子承擔物重，所以應從動滑輪繞起，如圖所示：
（3）測繩端拉力F時，應盡量沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，且在拉動過程中讀數；
由表中第1次實驗數據可知，滑輪組的機械效率：η₁=

W1有用

W1總

=

G1h1

F1s1

=

2N×0.05m

0.6N×0.25m

≈66.7%；
（4）由表中第2次實驗數據可知，滑輪組的機械效率：η₂=

W2有用

W2總

=

G2h2

F2s2

=

4N×0.08m

1.1N×0.4m

≈72.7%；
由表中實驗數據可知，用同一滑輪組提起重物時，重物越重，滑輪組的機械效率越高，
2N＜3N＜4N，當重物重力為3N時，滑輪組的機械效率大于66.7%而小于72.7%．
故答案為：（1）40；（2）滑輪組繞法如圖所示；（3）豎直；勻速；66.7%；（4）66.7%＜η＜72.7%．

點評：本題考查了求測力計移動的劇烈、滑輪組的連接、輪組的連接、實驗注意事項、求滑輪組效率等問題；在繞制滑輪組時，繞法取決于繩子的段數，當為奇數時，從動滑輪的掛鉤開始繞線；當段數為偶數時，從定滑輪的掛鉤開始繞線，簡稱“奇動偶定”．