Question

在“测定滑轮组机械效率”的实验中，如图：
（1）根据表格中的数据画出滑轮组的绕法；
（2）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧秤沿竖直方向作______运动；
（3）若增加钩码，滑轮组的机械效率将______；
（4）将空格填满：

钩码重	弹簧秤读数	钩码移动距离	弹簧秤移动距离	总功	有用功	机械效率
5牛	2牛	0.1米	0.3米

Answer

（1）物体被提高的高度为h，绳子末端移动的距离为S，则S=nh，求出绳子段数n后，按“奇动偶定”的原则绕线．
（2）根据二力平衡的知识，物体做匀速直线运动时，受到的力是平衡力．
（3）同一滑轮组机械效率不是固定不变的，提升物体越重，机械效率越大．
（4）①滑轮组绳子末端拉力做的功称为总功，用W总=FS计算；
②滑轮组克服被提升物体重力做的功称为有用功，用W有用=Gh计算；
③机械效率等于有用功和总功的比值，即η=×100%．
【解析】
（1）绳子自由端移动的距离为0.3m，钩码升高的距离为0.1m，
∴与动滑轮相连的绳子段数为：n===3
3为奇数，所以绳子起始端要系在动滑轮的挂钩上，然后往定滑轮的边框开始绕线，如下图所示．
答：绳子绕线如下图：

（2）实验中研究的是绳子拉力，只有钩码匀速上升时，受到平衡力的作用，弹簧测力计的示数才等于绳子的拉力．
答：弹簧秤沿竖直方向做匀速直线运动．
（3）增加钩码，增大提升钩码所做的有用功，克服动滑轮重力做的额外功是不变的，因此有用功在总功中占得比值增大，机械效率增大．
答：机械效率增大．
（4）①作用在绳子自由端的实际拉力为2N，绳子自由端移动的距离为0.3m，
∴总功为W总=FS=2N×0.3m=0.6J
②被拉起的钩码重5N，钩码升高的距离为0.1m，
∴有用功为W有用=Gh=5N×0.1m=0.5J
③根据有用功和总功，计算机械效率
∴机械效率为η=×100%=×100%=83.3%
答：总功0.6J，有用功0.5J，滑轮组的机械效率是83.3%．