《2025年暑假作业本大象出版社八年级物理北师大版》

16. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图 5 - 15 甲、乙所示；小红用同一滑轮组改变绳子的绕线方法，提升相同的物体，如图 5 - 15 丙所示。她们的实验数据记录如下表。

| 实验次数 | 物体重力/N | 提升高度/m | 拉力/N | 绳端移动的距离/m | 机械效率 η |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 3 | 0.1 | 2.0 | 0.3 | 50% |
| 2 | 6 | 0.1 | ① | 0.3 | ② |
| 3 | 3 | 0.1 | ③ | ④ | 50% |
(1) 在实验中，测量绳端拉力 F 时，应尽量竖直向上____拉动弹簧测力计，读出图 5 - 15 乙中弹簧测力计的示数(表格中①处数据)，为____N。
(2) 表格中②处数据应为____。
(3) 若不计摩擦及绳重，图 5 - 15 丙中拉力 F 的大小即表格中③处数据应为____N，表格中④处数据应为____m。
(4) 分析第 1、2 次实验数据可得：同一滑轮组提升的物体的重力越大，机械效率____(选填“越高”“越低”或“不变”)。
(5) 分析第 1、3 次实验数据可得：同一滑轮组的机械效率与绳子的绕线方法____(选填“有关”或“无关”)。

答案： 【解析】：
(1) 在实验中，测量绳端拉力$F$时，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样示数才稳定，所测拉力才等于拉力的实际大小。由图乙可知，弹簧测力计的分度值为$0.2N$，其示数为$3.2N$。
(2) 第$2$次实验中，滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}=\frac{6N\times0.1m}{3.2N\times0.3m}\times100\%\approx62.5\%$。
(3) 由图甲可知，$n = 3$，不计摩擦及绳重，根据$F=\frac{1}{n}(G + G_{动})$，由第$1$次实验数据可得动滑轮的重力$G_{动}=nF - G = 3\times2N - 3N = 3N$。图丙中$n = 2$，不计摩擦及绳重，则此时的拉力$F'=\frac{1}{2}(G + G_{动})=\frac{1}{2}\times(3N + 3N)=3N$；由$s = nh$可得，此时绳端移动的距离$s' = 2\times0.1m = 0.2m$。
(4) 分析第$1$、$2$次实验数据可知，使用同一滑轮组，提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高。
(5) 分析第$1$、$3$次实验数据可知，使用同一滑轮组，提升相同的物体，只是改变了绳子的绕线方法，滑轮组的机械效率相同，所以同一滑轮组的机械效率与绳子的绕线方法无关。
【答案】：
(1) 匀速；$3.2$
(2) $62.5\%$
(3) $3$；$0.2$
(4) 越高
(5) 无关