Question

在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，小紅用如圖所示的滑輪組分別做了三次實(shí)驗(yàn)，第一次使用塑料滑輪，第二次使用鋁制滑輪，第三次使用鐵制滑輪，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物重G/N	物體上升的距離h/cm	彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F/N	彈簧測力計(jì)上升的距離s/cm	機(jī)械效率η
1	3	10	1.6	30	62.5%
2	3	10	2	30	50%
3	3	10	2.5	30

（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)使用的測量工具是

 

和彈簧測力計(jì)．
（2）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上

 

拉動(dòng)彈簧測力計(jì)．
（3）在表中的空格處上第三次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為

 

．
（4）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知：提升同一物體，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越

 

．
（5）若不計(jì)繩重與摩擦，用圖所示鋁制滑輪裝置提起5N的物體時(shí)，測力計(jì)的讀數(shù)為3N，則鋁制滑輪的重力是

 

N；若用此裝置提起8N的物體，測力計(jì)的讀數(shù)是

 

N．

Answer 1

分析：（1）測量滑輪組的機(jī)械效率是需要測量物體的重力G、物體上升的高度h、繩端拉力F、繩端移動(dòng)的距離s．所以需要用到彈簧測力計(jì)和刻度尺．
（2）要知道需正確測量繩端拉力，需要使測力計(jì)在豎直方向勻速運(yùn)動(dòng)．
（3）要解決此題需要掌握滑輪組的機(jī)械效率的概念：有用功與總功之比．計(jì)算公式為η=

Gh

Fs

．
（4）要知道滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力有關(guān)，提升同一物體，所做有用功不變．動(dòng)滑輪的越重，所做的額外功越多，滑輪組的機(jī)械效率越低．
（5）根據(jù)F=

1

n

（G_動(dòng)+G_物）的變形公式即可求出鋁制滑輪的重力；然后再次利用F=

1

n

（G_動(dòng)+G_物）求出用此裝置提起8N的物體時(shí)，測力計(jì)的讀數(shù)．

解答：解：（1）在此實(shí)驗(yàn)中需要測量物體上升的高度和繩端移動(dòng)的距離，所以還需要用到刻度尺．
（2）此實(shí)驗(yàn)拉力方向向上，為了能準(zhǔn)確測量繩端拉力，需拉著測力計(jì)在豎直豎直向上運(yùn)動(dòng)．
（3）η=

Gh

Fs

×100%=

3N×0.1m

2.5N×0.3m

×100%=40%．
（4）提升同一物體，所做有用功相同，動(dòng)滑輪越重，所做的額外功越多，機(jī)械效率越低．
（5）根據(jù)圖示可知，n=3；
∵F=

1

3

（G_動(dòng)+G_物）
∴G_鋁=3F-G_物=3×3N-5N=4N；
若用此裝置提起8N的物體，測力計(jì)的讀數(shù)：F=

1

3

（G_動(dòng)+G_物）=

1

3

（4N+8N）=4N．
故答案為：（1）刻度尺；（2）勻速；（3）40%；（4）低；（5）4；4．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究滑輪組的機(jī)械效率，主要考查了實(shí)驗(yàn)中所用的測量器材．同時(shí)考查了滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算、物重和動(dòng)滑輪重對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響以及F=

1

n

（G_動(dòng)+G_物）的應(yīng)用．