Question

小明學習了滑輪組的機械效率后，提出滑輪組的機械效率是否與繩子的繞法有關，為了驗證自己的猜想，他找來了兩個滑輪，細線，小石塊．組成了甲圖的滑輪組．
（1）為了使實驗能進行下去，他還需要的測量工具有

刻度尺

、

彈簧測力計

．
（2）找到了測量工具后，他測出了甲圖所示滑輪組的機械效率，為了驗證猜想，他又用剛才的器材組成圖乙的滑輪組，請你幫他在圖乙中畫出繞線方法，并將下表空白處填上恰當?shù)臄?shù)據(jù)．

	小石塊重 G/N	小石塊提升 高度h/m	繩子自由端 拉力F/N	繩子自由端 移動距離s/m	機械效率 η
圖甲	2	0.1	1.2	0.2	83%
圖乙	2	0.1	0.8	0.3	83%

（3）根據(jù)數(shù)據(jù)表格的內(nèi)容，他得到的結論是：

滑輪組的機械效率與繩子的繞法無關

．
（4）結合得出的結論，說說甲圖的優(yōu)點：

可以改變施力的方向

．

Answer 1

分析：（1）測滑輪組的機械效率時，需要測量物體上升的高度和繩端移動的距離以及物體重力和拉力的大小，據(jù)此確定測量工具；
（2）①對于由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，它的繞繩方法只有兩種，另一組采用下結法即可；
②根據(jù)η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%求出圖甲滑輪組的機械效率，根據(jù)s=nh求出乙圖繩子自由端移動距離；
（3）分析表格數(shù)據(jù)得出機械效率與繩子繞法的關系；
（4）結合動滑輪和定滑輪的使用特點分析甲滑輪組的優(yōu)點．

解答：解：（1）∵滑輪組的機械效率η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%，
∴實驗時，應用刻度尺測出物體上升的高度和繩端移動的距離，用彈簧測力計測出物體重力和拉力的大��；
（2）繞繩方法如圖所示，用三段繩子來承擔物重；

圖甲中繩子的有效股數(shù)n=2，滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

2N×0.1m

1.2N×0.2m

×100%≈83%，
圖乙中，繩子自由端移動距離：
s′=n′h=3×0.1m=0.3m；
（3）分析表格數(shù)據(jù)可知，滑輪組纏繞的方式不同，但機械效率相等，故可得結論：滑輪組的機械效率與繩子的繞法無關；
（4）由圖可知：甲的優(yōu)點是可以改變施力的方向．
故答案為：
（1）刻度尺；彈簧測力計；
（2）如上圖所示；83%；0.3；
（3）滑輪組的機械效率與繩子的繞法無關；
（4）可以改變施力的方向．

點評：本題考查了滑輪組機械效率的測量實驗，涉及到實驗器材的選擇和滑輪組的繞法、機械效率的計算、繩端移動距離、滑輪組的優(yōu)點等，關鍵是明白該實驗的原理和滑輪組機械效率的計算方法．