Question

在測定兩個定滑輪和兩個動滑輪組成的滑輪組的機械效率的實驗中．
（1）除了如圖所示的器材外，還需要的器材有

彈簧測力計

、

刻度尺

、

細線

．
（2）在圖中畫出最省力的繞繩方法．
（3）一位同學在做實驗時有一部分數據未記全，請你將實驗記錄中空缺部分填上，并算出滑輪組的機械效率．

實驗次數	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，滑輪組的機械效率將

變小

．（填“變大”“變小”或“不變”）
（5）某同學在做實驗時，使用鉤碼的質量為150g，他測出的一組數據為G=1.47N，h=0.1m，F=0.280N，s=0.501m，經分析其中有一個數據是錯誤的，這個錯誤的數據是

C

A．重力G
B．高度h
C．拉力F
D．距離s．

Answer 1

分析：（1）實驗需要用彈簧測力計測力的大小，需要用刻度尺測出物體上升的高度與彈簧測力計上升高度，需要用細線組裝滑輪組．
（2）承重繩子股數越多越省力，根據圖示滑輪組作出其繞法．
（3）根據表中實驗數據，應用功的公式、效率公式、滑輪組公式計算答題．
（4）根據表中實驗數據分析答題．
（5）總功不可能小于有用功，根據實驗數據分析答題．

解答：解：（1）除了如圖所示的器材外，還需要的器材有：彈簧測力計、刻度尺、細線．
（2）兩個動滑輪、兩個定滑輪最省力的繞法，承重繩子的股數為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n=5，第一次實驗時，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%；
第二次實驗時，∵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%；
實驗數據如下表所示：

實驗次數	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）由表中實驗數據可知，減輕鉤碼的重力時，滑輪組的機械效率將變小．
（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錯誤，故選C．
故答案為：（1）彈簧測力計；刻度尺；細線；（2）如圖所示；（3）如上表所示；（4）變小；（5）C．

點評：本題考查了實驗器材、組裝滑輪組、實驗數據的計算、實驗數據分析等，實驗數據的計算難度較大，找出滑輪組承重繩子的股數、應用滑輪組公式、功的計算公式、效率公式即可正確解題．