Question

如圖是測(cè)定滑輪組機(jī)械效率時(shí)所用的滑輪，繩端的拉力沿向上的方向．
（1）完善下列實(shí)驗(yàn)步驟：
A、按組裝圖把實(shí)驗(yàn)器材裝配好
B、用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量出重物的重力
C、在動(dòng)滑輪下面掛上重物，并分別記下重物和彈簧測(cè)力計(jì)的位置
D、

豎直勻速

拉彈簧測(cè)力計(jì)，使重物上升一段距離，讀出

彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)

E、用刻度尺分別量出

重物

和

彈簧測(cè)力計(jì)

移動(dòng)的距離
F、由測(cè)得的數(shù)據(jù)，求出滑輪組的機(jī)械效率
（2）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，若物重5N，重物上升了0.1m，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為2N，請(qǐng)計(jì)算該滑輪組的機(jī)械效率η=

83.3%

．
（3）你能分析一下效率不是100%的原因嗎？請(qǐng)你試著寫出兩條：

動(dòng)滑輪自重不能忽略

、

滑輪與軸之間存在摩擦

．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)在用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，只有在勻速拉動(dòng)時(shí)，拉力的大小才是不變的；彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是不變的，才能快速準(zhǔn)確測(cè)出拉力的大小；用刻度尺主要測(cè)量的就是鉤碼上升的距離與繩端移動(dòng)的距離．
（2）根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率公式η=

W有

W總

×100%；W_有用=Gh，而W_總=Fs．
（3）任何機(jī)械本身都受到重力作用，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件間又不可避免地存在著摩擦等阻力，所以額外功是不可避免的．

解答：解：（1）為了更加準(zhǔn)確的測(cè)出拉力的大小，減小實(shí)驗(yàn)誤差，必須豎直勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，
故答案為：豎直勻速；彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)；
為了計(jì)算機(jī)械效率，必須測(cè)出重物上升的距離及繩的自由端彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，
故答案為：重物；彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）已知重物上升了0.1m，則繩自由端移動(dòng)的距離為0.3m，
由機(jī)械效率公式得出：η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

5N×0.1m

2N×0.3m

≈83.3%，
故答案為：83.3%．
（3）因?yàn)闄C(jī)械在運(yùn)動(dòng)時(shí)都有額外功，如：機(jī)械本身的重力及其摩擦等，
故答案為：動(dòng)滑輪自重不能忽略、滑輪與軸之間存在摩擦等合理即可．

點(diǎn)評(píng)：（1）滑輪組做的有用功是提升物體重力做的功，額外功是克服動(dòng)滑輪重力和繩子重力及摩擦做的功，總功是拉力做的功，機(jī)械效率等于有用功和總功的比值．
（2）滑輪組的機(jī)械效率與提升物體的物重有關(guān)，同一滑輪組，提升物體重力越大，機(jī)械效率越大．