Question

（2012?徐州一模）同學(xué)甲在做“測定滑輪組機(jī)械效率”的實驗中：
（1）他所準(zhǔn)備的實驗器材有：滑輪，細(xì)繩，鐵架臺，直尺，鉤碼，還需

彈簧測力計

．
（2）該同學(xué)將記錄的數(shù)據(jù)填在表格中，請認(rèn)真填寫缺少的部分．

物重/N	物體提高的高度/m	彈簧測力計讀數(shù)/N	繩自由端移動距離/m	有用功/J	總功 /J	機(jī)械效率
50	0.15	20	0.45	7.5	9	83.3%

（3）同學(xué)乙觀察并分析了甲的實驗后，認(rèn)為甲的實驗中可少用一種器材、少測兩個數(shù)據(jù)也能測出滑輪組的機(jī)械效率，通過和甲討論并經(jīng)過老師的認(rèn)定，他的方案是可行的，請你分析一下，去掉的器材是什么？少測哪兩個數(shù)據(jù)？
答：去掉

直尺

；少測的兩個數(shù)據(jù)是

h

、

s

．
（4）實驗中同學(xué)們又提出了下列假設(shè)：
假設(shè)1：滑輪組機(jī)械效率的高低可能與動滑輪重有關(guān)．
假設(shè)2：滑輪組機(jī)械效率的高低可能與被提升的物重有關(guān)，
假設(shè)3：滑輪組機(jī)械效率的高低可能與物體提升高度有關(guān)．
假設(shè)4：滑輪組機(jī)械效率的高低可能與滑輪組繩子股數(shù)有關(guān)．
一位同學(xué)設(shè)計了如圖所示的四個滑輪組，并將實際數(shù)據(jù)填入下表．（不填寫機(jī)械效率）

名稱	定滑輪	動滑輪1	動滑輪2	鉤碼
圖示
重力/N	1	1	2	2

力	F1	F2	F3	F4
大小/N	1	1.67	2	2.5
機(jī)械效率

根據(jù)實驗

①②

可知，滑輪組機(jī)械效率的高低與被提升物重有關(guān)．
（5）根據(jù)實驗②和④可知，滑輪組機(jī)械效率的高低與

承擔(dān)物重的繩子段數(shù)

無關(guān)．
（6）要研究滑輪組機(jī)械效率的高低是否與物體提升高度有關(guān)，應(yīng)該選用

相同

（相同/不同）滑輪組，提升同一重物到不同的高度去研究．

Answer 1

分析：在測量滑輪組的機(jī)械效率時，需要測量物體的重力、物體上升的高度、拉力、繩端移動的距離，根據(jù)機(jī)械效率的概念計算．滑輪組由幾段繩子承擔(dān)物重，繩端移動距離就是物體上升高度的幾倍，所以測量滑輪組的機(jī)械效率時，可以不測h和s．

解答：解：（1）在測量機(jī)械效率時，要測量物體的重力和繩端的拉力，所以要用到彈簧測力計．
故答案為：彈簧測力計．
（2）有用功是克服物體的重力做的功，所以W_有用=Gh=50N×0.15m=7.5J；
總功是拉力F做的功，所以W_總=Fs=20N×0.45m=9J
η=

W有用

W總

×100%=

7.5J

9J

×100%=83.3%
故答案為：9；83.3%．
（3）滑輪組由幾段繩子承擔(dān)物重，繩端移動的距離就是物體上升高度的幾倍．
η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

故答案為：直尺；h；s．
（4）要判斷滑輪組機(jī)械效率高低與被提升物重之間的關(guān)系，需要其他條件不變，只改變物重．
故答案為：①②．
（5）②、④動滑輪重力和物體重力相等，承擔(dān)物體的繩子段數(shù)不同．
故答案為：承擔(dān)物重的繩子段數(shù)．
（6）要研究滑輪組機(jī)械效率高低是否與物體提升高度有關(guān)，需要使其他條件相同，物體提升高度不同．
故答案為：相同．

點評：此題是測量滑輪組的機(jī)械效率，考查了有用功、總功、機(jī)械效率的計算．知道有用功是克服物體的重力做的功，總功是克服彈簧測力計做的功，機(jī)械效率是有用功與總功之比．