如圖所示為測量滑輪組機械效率的實驗裝置

① 如圖所示為「測量滑輪組機械效率」的實驗裝置，鉤碼總重6N，彈簧測力計豎直向上勻速拉動細繩時的示數如圖

已知：鉤碼總重抄G=6N，上升襲高度h=0.3m，時間t=3s，n=3
求：（1）拉力F=？；（2）拉力做功的功率P=？；（3）滑輪組的機械效率η=？
解：（1）圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，則其示數為2.4N，即拉力為F=2.4N；
（2）拉力移動距離s=nh=3×0.3m=0.9m，
拉力做的總功為W_總=Fs=2.4N×0.9m=2.16J；
拉力的功率為P=

W總

t

=

2.16J

3s

=0.72W；
（3）拉力做的有用功為W_有用=Gh=6N×0.3m=1.8J；
滑輪組機械效率為η=

W有用

W總

×100%=

1.8J

2.16J

×100%≈83.3%；
（4）由機械效率公式η=

W有用

W有用+W額

可知，在原來的鉤碼下再增掛兩個鉤碼，相當於增加了有用功而額外功不變，有用功與總功的比值增大，所以機械效率增加．
答：（1）彈簧測力計對細繩的拉力為2.4N；
（2）彈簧測力計拉力做功的功率為0.72W；
（3）該滑輪組的機械效率為83.3%；
（4）在原來的鉤碼下再增掛兩個鉤碼，該滑輪組的機械效率將增加．

② 如圖所示為「測量滑輪組機械效率」的實驗裝置，鉤碼總重6N，彈簧測力豎直向上勻速拉動細繩時的示數如圖所

（1）圖中彈簧測力計的分度值為0.2N，則其示數為2.4N，即拉力為F=2.4N；
（2）∵上升高內度h=0.3m，時間t=3s，
∴根據速度公式得：容v=

h

t

=

0.3m

3s

=0.1m/s；
（3）由圖可知：n=3
拉力移動距離s=nh=3×0.3m=0.9m，
拉力做的總功為W_總=Fs=2.4N×0.9m=2.16J；
拉力的功率為P=

W總

t

=

2.16J

3s

=0.72W；
（4）拉力做的有用功為W_有用=Gh=6N×0.3m=1.8J；
滑輪組機械效率為η=

W有用

W總

×100%=

1.8J

2.16J

×100%≈83.3%；
（4）由機械效率公式η=

W有用

W有用+W額

可知，在原來的鉤碼下再增掛兩個鉤碼，相當於增加了有用功而額外功不變，有用功與總功的比值增大，所以機械效率增加．
答：（1）彈簧測力計對細繩的拉力為2.4N；
（2）鉤碼上升的速度為0.1m/s；
（3）彈簧測力計拉力做功的功率為0.72W；
（4）該滑輪組的機械效率為83.3%；
（5）在原來的鉤碼下再增掛兩個鉤碼，該滑輪組的機械效率將增加．

③ 如圖所示，為「測量滑輪組機械效率」的實驗裝置．鉤碼總質量為0.6kg，小明用2.4N的拉力豎直向上勻速拉動

（1）鉤碼上升的速度：抄
v=

h

t

=

0.1m

2s

=0.05m/s；
（2）由圖可知，n=3，則繩端移動的距離：
s=nh=3×0.1m=0.3m，
拉力做的功：
W_總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J，
拉力做功的功率：
P=

W總

t

=

0.72

2s

=0.36W，
拉力做的有用功：
W_有=Gh=mgh=0.6kg×10N/kg×0.1m=0.6J，
該滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

0.6J

0.72J

×100%≈83.3%．
答：（1）若鉤碼2s內上升0.1m，則鉤碼上升的速度為0.05m/s；
（2）小明拉力做功的功率是0.36W，該滑輪組的機械效率是83.3%．

④ 如圖所示為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N．實驗時豎直向上勻速拉動彈簧測力計，將彈簧測力計

（1）由復圖可知，彈簧測力計制的分度值為0.2N，拉力F=2.4N，
滑輪組繩子的有效股數n=2，
則滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%=

6N

3×2.4N

×100%≈83.3%；
（2）其他條件相同時，增加鉤碼的個數，相當於額外功不變，增大了有用功，有用功占總功的百分比增大，滑輪組的機械效率增大．
故答案為：86.3%；增加鉤碼的個數．

⑤ 如圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，每個鉤碼重1N．（1）實驗時要豎直向上______拉動彈簧測力計，由圖

（1）實驗來中要豎直向上源勻速拉動彈簧測力計，彈簧測力計示數不變，便於讀數；
彈簧測力計的分度值是0.2N，所以拉力大小是1.2N．
動滑輪和鉤碼有三段繩子承擔，因此鉤碼上升的高度h=

1

3

s=

1

3

×15cm=5cm；
該滑輪組提升的鉤碼有3個，所以鉤碼重G=3×1N=3N，
該滑輪組的機械效率：
η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

G

3F

=

3N

3×1.2N

=83.3%．
（2）若僅減少鉤碼的個數，所做的有用功減小，而額外功不變，所以有用功占總功的比值減小，所以滑輪組的機械效率減小．
故答案為：（1）勻速；1.2；5；83.3%；（2）減小．

⑥ 如圖所示是測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重為6N

(1)若鉤碼上升的高度為10cm，有用功為(0.6J)
W有用=Gh=6N
x
0.1m=0.6J
(2)機械效率為(83.3%)S=3h=3
x
0.1m=0.3m
W總內=FS=2.4N
x
0.3m=0.72J
η=
W有用
/
W總=0.6J/0.72J=83.3%
(3)若減少鉤碼個數容，該滑輪組的機械效率將減少
過程:
(1)
W有用=Gh=6N
x
0.1m=0.6J
(2)S=3h=3
x
0.1m=0.3m
W總=FS=2.4N
x
0.3m=0.72J
η=
W有用
/
W總=0.6J/0.72J=83.3%
(3)因為對鉤碼做的功才是有用功，對動滑輪做的功是額外功，在減少鉤碼後，有用功相少減少，所以機械效率將減少

⑦ 如圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重為6N． （1）實驗時豎直向上勻速拉動彈簧測力計，由圖

（1）實驗中測拉力時，應在動滑輪下掛上鉤碼，線繩的自由端掛在測力計的掛鉤回上，手握測力計面板使重答物勻速上升，讀出測力計在移動時的示數為2.4N；
（2）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，也就是機械效率變大．
故答案為：2.4N；增大．

⑧ （2012泉州）如圖所示為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N．（1）實驗時要豎直向上______拉動彈

（1）①實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，彈簧測力計示數不變，便於讀數；
②彈回簧測力計每一個大格答代表1N，每一個小格代表0.2N，拉力大小為2.4N；
③動滑輪和鉤碼有三段繩子承擔，因此鉤碼上升的高度h=

S

n

=

15cm

3

=5cm；
④滑輪組的機械效率：η=

W有用

W總

=

Gh

FS

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

=

6N

2.4N×3

×100%=83.3%．
（2）取下2個鉤碼後，則所做的有用功減小，而額外功不變，所以有用功在總功所佔的比例減小，所以滑輪組的機械效率減小．
故答案為：（1）勻速；2.4；5；83.3%；
（2）減小．

⑨ 如圖所示，此圖為「測量滑輪組機械效率」的實驗裝置，鉤碼總質量為0.6kg，小明用2.4N的拉力豎直向上勻速

解答：已知：鉤碼總質量為m=0.6kg，拉力F=2.4N，g=10N/kg，時間t=2s，高度=0.1m，鉤碼總重G′=12N
求：（1）拉力做功的功率P=？；滑輪組的機械效率η=？；（2）第二次滑輪組的機械效率η′=？
解：（1）由滑輪組結構得出承擔物重的繩子股數n=3，則s=3h=3×0.1m=0.3m；
此時拉力做的功是：W_總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
故此時的功率是：P=

W總

t

=

0.72J

2s

=0.36W；
此時鉤碼的重力是：G=mg=0.6kg×10N/kg=6N，
故有用功是：W_有=Gh=6N×0.1m=0.6J，
故此時的機械效率是：η=

W有用

W總

×100%=

0.6J

0.72J

×100%≈83.3%；
（2）在不計繩重和摩擦的情況下，F=

1

3

（G+G_動），
∴動滑輪的重力是：
G_動=3F-G=3×2.4N-6N=1.2N，
此時滑輪組的機械效率為：
η=

W有用

W總

×100%=

W有用

W有用+W額

×100%=

G′h

G′h+G動h

×100%=

G′

G′+G動

×100%=

12N

12N+1.2N

×100%≈90.9%．
答：（1）小明拉力做功的功率0.36W；該滑輪組的機械效率是83.3%；（2）當鉤碼總重力為12N時，該滑輪組的機械效率90.9%．

⑩ 如圖所示為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，每個鉤碼重1N．實驗時要豎直向上拉動彈簧測力計，彈簧測力計的

（1）由上面的分析知：彈簧測力計的示數是1.2N． （2）滑輪組的機械效率跟提起的物重有關，提起的物體越重，機械效率越高． 故答案為：1.20；增大