为测量滑轮组机械效率的实验装置

（1）匀速来 2.4 0.6 83.3﹪（2）减小

㈡ 如图所示，此图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总质量为0.6kg，小明用2.4N的拉力竖直向上匀速

解答：已知：钩码总质量为m=0.6kg，拉力F=2.4N，g=10N/kg，时间t=2s，高度=0.1m，钩码总重G′=12N
求：（1）拉力做功的功率P=？；滑轮组的机械效率η=？；（2）第二次滑轮组的机械效率η′=？
解：（1）由滑轮组结构得出承担物重的绳子股数n=3，则s=3h=3×0.1m=0.3m；
此时拉力做的功是：W_总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
故此时的功率是：P=

W总

t

=

0.72J

2s

=0.36W；
此时钩码的重力是：G=mg=0.6kg×10N/kg=6N，
故有用功是：W_有=Gh=6N×0.1m=0.6J，
故此时的机械效率是：η=

W有用

W总

×100%=

0.6J

0.72J

×100%≈83.3%；
（2）在不计绳重和摩擦的情况下，F=

1

3

（G+G_动），
∴动滑轮的重力是：
G_动=3F-G=3×2.4N-6N=1.2N，
此时滑轮组的机械效率为：
η=

W有用

W总

×100%=

W有用

W有用+W额

×100%=

G′h

G′h+G动h

×100%=

G′

G′+G动

×100%=

12N

12N+1.2N

×100%≈90.9%．
答：（1）小明拉力做功的功率0.36W；该滑轮组的机械效率是83.3%；（2）当钩码总重力为12N时，该滑轮组的机械效率90.9%．

㈢ 如图所示为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图

已知：钩码总重抄G=6N，上升袭高度h=0.3m，时间t=3s，n=3
求：（1）拉力F=？；（2）拉力做功的功率P=？；（3）滑轮组的机械效率η=？
解：（1）图中弹簧测力计的分度值为0.2N，则其示数为2.4N，即拉力为F=2.4N；
（2）拉力移动距离s=nh=3×0.3m=0.9m，
拉力做的总功为W_总=Fs=2.4N×0.9m=2.16J；
拉力的功率为P=

W总

t

=

2.16J

3s

=0.72W；
（3）拉力做的有用功为W_有用=Gh=6N×0.3m=1.8J；
滑轮组机械效率为η=

W有用

W总

×100%=

1.8J

2.16J

×100%≈83.3%；
（4）由机械效率公式η=

W有用

W有用+W额

可知，在原来的钩码下再增挂两个钩码，相当于增加了有用功而额外功不变，有用功与总功的比值增大，所以机械效率增加．
答：（1）弹簧测力计对细绳的拉力为2.4N；
（2）弹簧测力计拉力做功的功率为0.72W；
（3）该滑轮组的机械效率为83.3%；
（4）在原来的钩码下再增挂两个钩码，该滑轮组的机械效率将增加．

㈣ 如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为6N． （1）实验时竖直向上匀速拉动弹簧测力计，由图

（1）实验中测拉力时，应在动滑轮下挂上钩码，线绳的自由端挂在测力计的挂钩回上，手握测力计面板使重答物匀速上升，读出测力计在移动时的示数为2.4N；
（2）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，则有用功占总功的比例增大，也就是机械效率变大．
故答案为：2.4N；增大．

㈤ 如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．实验时竖直向上匀速拉动弹簧测力计，将弹簧测力计

（1）由复图可知，弹簧测力计制的分度值为0.2N，拉力F=2.4N，
滑轮组绳子的有效股数n=2，
则滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%=

6N

3×2.4N

×100%≈83.3%；
（2）其他条件相同时，增加钩码的个数，相当于额外功不变，增大了有用功，有用功占总功的百分比增大，滑轮组的机械效率增大．
故答案为：86.3%；增加钩码的个数．

㈥ 图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．（1）实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计，由图可知

（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．这样弹簧测力计处于平衡状内态，弹簧测容力计的示数才反映了拉力的大小．
由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为2.4N．
W_有=Gh=6N×0.08m=0.48J
∵重物有3段绳子承担，
∴s=3h=3×8cm=24cm=0.24m
∴W_总=Fs=2.4N×0.24m=0.576J
η=

W有用

W总

×100%=

0.48J

0.576J

×100%≈83.3%．
（2）整个滑轮组保持不变，即额外功不变．因为对重物做的功为有用功，增加钩码的个数，即增大了有用功，机械效率就会增大．
（3）如果拉弹簧测力计时用力较大，使物体运动的速度越来越大，此时所测的拉力偏大，则计算出的总功偏大，有用功不变，所以机械效率偏小．
故答案为：（1）匀速；2.4；24；83.3%；（2）增大；（3）偏小．

㈦ （2012泉州）如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．（1）实验时要竖直向上______拉动弹

（1）①实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
②弹回簧测力计每一个大格答代表1N，每一个小格代表0.2N，拉力大小为2.4N；
③动滑轮和钩码有三段绳子承担，因此钩码上升的高度h=

S

n

=

15cm

3

=5cm；
④滑轮组的机械效率：η=

W有用

W总

=

Gh

FS

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

=

6N

2.4N×3

×100%=83.3%．
（2）取下2个钩码后，则所做的有用功减小，而额外功不变，所以有用功在总功所占的比例减小，所以滑轮组的机械效率减小．
故答案为：（1）匀速；2.4；5；83.3%；
（2）减小．

㈧ 图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．（1）实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计，由图可知

（1）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计的，这样示数才会稳定，专所读出的数值才等于拉力的大属小；
图中弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为2.4N；
因为滑轮组用三段绳子承担物重，那么弹簧测力计移动的距离就是钩码上升高度的三倍，故弹簧测力计向上移动了3×8cm=24cm；
该滑轮组的机械效率η=

W有

W总

×100%=

6N×0.08m

2.4N×0.24m

×100%≈83.3%；
（2）在滑轮组其它条件不变的情况下，仅增加钩码的个数，相当于增大了有用功的比例，因此，其机械效率会增大；
（3）∵η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

G

nF

∴若没有刻度尺测钩码上升的高度及绳自由端移动距离，则滑轮组机械效率可根据η=

G

nF

来进行计算．
故答案为：（1）匀速；2.4；24；83.3%；（2）增大；（3）

G

nF

．

㈨ 如图所示为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，弹簧测力竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图所

（1）图中弹簧测力计的分度值为0.2N，则其示数为2.4N，即拉力为F=2.4N；
（2）∵上升高内度h=0.3m，时间t=3s，
∴根据速度公式得：容v=

h

t

=

0.3m

3s

=0.1m/s；
（3）由图可知：n=3
拉力移动距离s=nh=3×0.3m=0.9m，
拉力做的总功为W_总=Fs=2.4N×0.9m=2.16J；
拉力的功率为P=

W总

t

=

2.16J

3s

=0.72W；
（4）拉力做的有用功为W_有用=Gh=6N×0.3m=1.8J；
滑轮组机械效率为η=

W有用

W总

×100%=

1.8J

2.16J

×100%≈83.3%；
（4）由机械效率公式η=

W有用

W有用+W额

可知，在原来的钩码下再增挂两个钩码，相当于增加了有用功而额外功不变，有用功与总功的比值增大，所以机械效率增加．
答：（1）弹簧测力计对细绳的拉力为2.4N；
（2）钩码上升的速度为0.1m/s；
（3）弹簧测力计拉力做功的功率为0.72W；
（4）该滑轮组的机械效率为83.3%；
（5）在原来的钩码下再增挂两个钩码，该滑轮组的机械效率将增加．

㈩ 如图所示是测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为6N

(1)若钩码上升的高度为10cm，有用功为(0.6J)
W有用=Gh=6N
x
0.1m=0.6J
(2)机械效率为(83.3%)S=3h=3
x
0.1m=0.3m
W总内=FS=2.4N
x
0.3m=0.72J
η=
W有用
/
W总=0.6J/0.72J=83.3%
(3)若减少钩码个数容，该滑轮组的机械效率将减少
过程:
(1)
W有用=Gh=6N
x
0.1m=0.6J
(2)S=3h=3
x
0.1m=0.3m
W总=FS=2.4N
x
0.3m=0.72J
η=
W有用
/
W总=0.6J/0.72J=83.3%
(3)因为对钩码做的功才是有用功，对动滑轮做的功是额外功，在减少钩码后，有用功相少减少，所以机械效率将减少