Question

在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下表所示． 次数 钩码

在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下表所示． 次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm 1 2 5 0.6 25 2 4 8 1.1 （1）在表格的空格处，填上合适的数据．（2）在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．（3）第1 次实验测得滑轮组的机械效率为______．（4）如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以估算出这时滑轮组的机械效率值应在______范围内．（5）实验时，应使弹簧测力计做______运动．小刚同学在用弹簧测力计静止时进行读数，则他这样得出的机械效率与实际值相比______（填“偏小”、“偏大”或“相等”）．

Answer 1

（1）由表格中第一组数据可知，
绳子的段数n=

s1

h1

=

25cm

5cm

=5，
第二组绳子自由端移动的距离：
s₂=5h₂=5×8cm=40cm．
（2）n=5是奇数，从动滑轮的挂钩开始依次绕线，如下图所示：

（3）滑轮组的机械效率为：
η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

第1次实验测得滑轮组的机械效率：
η₁=

G1

nF1

=

2N

5×0.6N

≈66.7%；
第2次实验测得滑轮组的机械效率：
η₂=

G2

nF2

=

4N

5×1.1N

≈72.7%．
（4）通过实验数据我们发现：使用同一个滑轮组时，增加钩码的重，机械效率会变大；
3N在2N、4N之间，因此机械效率也在66.7%～72.7%之间．
（5）实验过程中，弹簧测力计要竖直匀速拉动，根据二力平衡的条件可知此时弹簧测力计的示数才于绳子的拉力相等；
当弹簧测力计静止时，绳子和滑轮之间没有摩擦力，拉力示数会变小，有用功在总功中占的比例增大，滑轮组的机械效率偏大．
故答案为：（1）40；
（2）如上图所示；
（3）66.7%；
（4）66.7%～72.7%；
（5）竖直匀速；偏大．