某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中

某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中

（1）他所准备的实验器材有：滑轮，细绳，铁架台，直尺，还需______和重物；

（2）实验中需要测的物理量有______、______、______、______；

（3）该同学实验时，记录的数据在表格中，请认真填写所缺少的部分

物重/N	物体提高的高度/cm	弹簧测力计读数/N	绳自由端拉动距离/cm	有用功/J	总功/J	机械效率
50	10	20	30

（4）根据表中数据，在图中画出该同学实验时滑轮组的连接图．

（5）实验中弹簧测力计应该在竖直方向做______运动．

（6）同学乙观察并分析了甲的实验后，认为甲的实验中，可少用一种器材，少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率，通过和甲讨论并经过老师的认定，他的方案是可行的．请你分析一下，去掉的器材是什么？少测哪两个数据？

答：去掉______；

少测两个数据是______，______．

【答案】

物重/N

物体提高的高度/cm

弹簧测力计读数/N

绳自由端拉动距离/cm

有用功/J

总功/J

机械效率

50

10

20

30

5

6

83.3%

（4）见图；（5）匀速直线；（6）刻度尺；重物上升高度h；绳子自由端移动距离s．

【解析】

（1）在实验中，需要的器材有刻度尺，钩码，弹簧秤，铁架台，一个定滑轮和一个动滑轮组成的两种绕法不同的滑轮组，细绳．

（2）在实验中需要测量的物理量有：物重，拉力，物体上升的高度，拉力移动的距离；

（3）W有用=Gh，而W总=Fs，滑轮组的机械效率公式η=×100%；

（4）由表中数据可知，绳自由端拉动的距离为物体提高的高度的3倍，所以绳子的股数为3股；

（5）用弹簧测力计时，只有在匀速拉动时，拉力的大小才是不变的，弹簧测力计的示数是不变的，才能快速准确测出拉力的大小．

（6）根据绳子的股数n，可以推出测力计移动的距离s与钩码上升的距离h的关系：s=nh，

滑轮组的机械效率公式η=×100%=×100%=×100%=×100%．

解：（1）根据已准确的实验器材，实验中还需用弹簧测力计测量F和G，可知还需要弹簧测力计；

（2）据公式W有用=Gh，W总=Fs，需要测量的物理量为：距离与重力；

（3）W有用=Gh=50N×0.1m=5J，W总=Fs=20N×0.3m=6J，

η=×100%=×100%=83.3%；

（4）已知承重动滑轮绳子的股数为3股，如图所示：

（5）为准确测出拉力的大小，必须使弹簧测力计竖直向上匀速拉动物体；

（6）根据测力计移动的距离s和钩码上升的距离h的关系跟绳子股数n的关系式：s=nh，也可计算出机械效率．

故答案为：（1）弹簧测力计；（2）物重G；拉力F；重物上升高度h；绳子自由端移动距离S；（3）

物重/N

物体提高的高度/cm

弹簧测力计读数/N

绳自由端拉动距离/cm

有用功/J

总功/J

机械效率

50

10

20

30

5

6

83.3%

（4）见上图；（5）匀速直线；（6）刻度尺；重物上升高度h；绳子自由端移动距离s．