Question

在測(cè)定兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中．
（1）除了如圖所示的器材外，還需要的器材有

彈簧測(cè)力計(jì)

、

刻度尺

、

細(xì)線

．
（2）在圖中畫出最省力的繞繩方法．
（3）一位同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)有一部分?jǐn)?shù)據(jù)未記全，請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)記錄中空缺部分填上，并算出滑輪組的機(jī)械效率．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物重（牛）	有用功（焦）	拉力F（牛）	繩子自由端上升距離（米）	總功（焦）	機(jī)械效率
1	2	0.08	0.6	0.2	0.12	66.7%
2	4	0.05	1	0.0625	0.0625	80%

（4）由上表可知，減輕鉤碼的重力時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率將

變小

．（填“變大”“變小”或“不變”）
（5）某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用鉤碼的質(zhì)量為150g，他測(cè)出的一組數(shù)據(jù)為G=1.47N，h=0.1m，F(xiàn)=0.280N，s=0.501m，經(jīng)分析其中有一個(gè)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，這個(gè)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是

C

A．重力G
B．高度h
C．拉力F
D．距離s．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)需要用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力的大小，需要用刻度尺測(cè)出物體上升的高度與彈簧測(cè)力計(jì)上升高度，需要用細(xì)線組裝滑輪組．
（2）承重繩子股數(shù)越多越省力，根據(jù)圖示滑輪組作出其繞法．
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用功的公式、效率公式、滑輪組公式計(jì)算答題．
（4）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析答題．
（5）總功不可能小于有用功，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析答題．

解答：解：（1）除了如圖所示的器材外，還需要的器材有：彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線．
（2）兩個(gè)動(dòng)滑輪、兩個(gè)定滑輪最省力的繞法，承重繩子的股數(shù)為5，從定滑輪繞起，如圖所示．
（3）由圖示滑輪組可知，承重繩子股數(shù)n=5，第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體上升的高度
h₁=

s1

n

=

0.2m

5

=0.04m，有用功W_1有=G₁h₁=2N×0.04m=0.08J，
總功W_1總=F₁s₁=0.6N×0.2m=0.12J，效率η₁=

W1有

W1總

×100%=

0.08J

0.12J

×100%≈66.7%；
第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，∵W=Gh，∴物體上升的高度h₂=

W2有

G2

=

0.05J

4N

=0.0125m，
繩子自由端上升距離s₂=nh₂=5×0.0125m=0.0625m，
總功W_2總=F₂s₂=1N×0.0625m=0.0625J，效率η₂=

W2有

W2總

×100%=

0.05J

0.0625J

×100%≈80%；
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物重（牛）	有用功（焦）	拉力F（牛）	繩子自由端上升距離（米）	總功（焦）	機(jī)械效率
1	2	0.08	0.6	0.2	0.12	66.7%
2	4	0.05	1	0.0625	0.0625	80%

（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，減輕鉤碼的重力時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率將變�。�
（5）G=mg=0.15kg×9.8N/kg=1.47N，n=5，s=nh=5×0.1m=0.5m，由此可知G、h、s均正確，
則拉力F=0.280N錯(cuò)誤，故選C．
故答案為：（1）彈簧測(cè)力計(jì)；刻度尺；細(xì)線；（2）如圖所示；（3）如上表所示；（4）變小；（5）C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)器材、組裝滑輪組、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算難度較大，找出滑輪組承重繩子的股數(shù)、應(yīng)用滑輪組公式、功的計(jì)算公式、效率公式即可正確解題．