Question

【題目】小明猜測：“用圖中三個的滑輪（組）提升同一物體，其機械效率是否不同”設計實驗檢驗其猜測，并填寫實驗報告。

(1)將圖乙中的滑輪組繞線，要求最省力繞法；

(2)實驗步驟（若需要可補充器材）；

(3)滑輪組的機械效率表達式（用所測出的物理量表達）。

Answer 1

【答案】(1) (2)見詳解 (3)

【解析】

(1)分析可知，乙滑輪組最省力的繞法是由三段繩子承擔物重，故其繞繩如下

(2)實驗步驟：

①用彈簧測力計測出所掛物體的重力，用G表示，在甲滑輪掛鉤上掛物體，用測力計豎直向上勻速拉動繩子自由端，測力計拉力用F表示，用刻度尺測出物體上升的高度用h以及繩子自由端移動的距離s；

②把物體掛在乙滑輪組的掛鉤上，用測力計豎直向上勻速拉動繩子自由端，使物體與步驟①上升相同的高度h，記錄下此時測力計的大小F，以及繩子自由端移動的距離s。

③把物體掛在丙滑輪組的掛鉤上，用測力計豎直向上勻速拉動繩子自由端，使物體與步驟①上升相同的高度h，記錄下此時測力計的大小F，以及繩子自由端移動的距離s。實驗表格如下

實驗次數	物體重G/N	物體上升高度h/m	測力計拉力F/N	繩子自由端移動距離s/m	機械效率機械效率η
1
2
3

④根據表格，由

求出滑輪組的機械效率。

(3)滑輪組的機械效率表達式為