题目
某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中，用图1所示的装置匀速提起重物，并做了如下实验记录：
| 钩码重G（N） |
钩码上升高度h（m） |
测力计拉力F（N） |
测力计移动距离s（m） |
| 2 |
0.1 |
0.4 |
0.3 | （1）对该同学的实验记录进行分析，就会发现他的实验结果是违背物理规律的，其表现是：______．
（2）图2是实验时测力计的放大图．结合图2你会发现导致实验结果违背物理规律的原因．其原因是______．纠正错误后，可计算出该滑轮组的机械效率为______．
（3）若增加提升钩码的个数，该滑轮组的机械效率将______（填“增大”、“不变”或“减小”）．影响该滑轮组机械效率的因素还有______． |
所属题型：问答题
试题难度系数：中档
答案
（1）由表中数据知道：
W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，
W总=Fs=0.4N×0.3m=0.12J，
W有用＞W总，这严重的违背了物理规律W有用＜W总；
（2）由图可知弹簧测力计的示数读错，应该是0.8N，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%≈83.3%；
（3）若增加提升钩码的个数，该滑轮组的机械效率增大；除了这个因素外，增大动滑轮的重和绳子和滑轮之间的摩擦可以使滑轮组的机械效率减小．
故答案为：（1）使用滑轮组时做的有用功大于总功；
（2）弹簧测力计的示数读错，83.3%；
（3）增大，动滑轮的重和绳子和滑轮之间的摩擦． |
考点梳理
初中二年级物理试题“某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中，用图1所示的装置匀速提起重”旨在考查同学们对
功的计算、
滑轮（组）的机械效率、
弹簧测力计的使用与读数、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初二物理。
- 功的计算
- 滑轮（组）的机械效率
- 弹簧测力计的使用与读数
考点名称：功的计算
功的定义：“功”一词最初是法国数学家贾斯帕-古斯塔夫·科里奥利创造的。物理学中，必须有作用在物体上的力，且物体在这个力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做功，是指力对距离的累积。国际单位制单位为焦耳(J)。
以下三种情况下力对物体不做功：
(1)靠惯性运动的物体没有力对它做功。例如：某同学踢足球，球离开脚后飞出10m远，足球飞出10m 远的过程中，人做功为零。
(2)物体受到力的作用，但没有移动距离，也就不可能在力的方向上通过距离，力对物体不做功。如：一辆汽车停止在路边，一个人用很大的力却没有推动它。推力对汽车不做功。
(3)物体受到力的作用，同时也运动了一段距离，但两者相互垂直，即在力的方向上没有通过距离，这个力也没有对物体做功。如手提水桶在水平面上运动一段距离，水桶虽然受到手的提力作用，但是由于手提桶的力的方向始终竖直向上，跟水平地面垂直，所以在水平面上走得再远，手的提力对水桶也没有做功。
功的计算公式：
在物理学中，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功，功=力*力的方向上移动的距离，公式为(W=Fscosα)(初中阶段，力方向与位移方向的夹角为0，即α=0°，cos0°=1，所以W=Fs)。
国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。
公式计算时常考注意点：
(1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;
(2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;
(3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
功的工作原理：
使用任何机械时，人们所做的功，都不会少于(大于或等于)不用机械时所做的功，也就是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。功的原理是一个普遍结论，对于任何机械都适用，表达式为Fl=Gh，f=G(h/l)。
考点名称：滑轮（组）的机械效率
滑轮组的机械效率：
测量滑轮组的机械效率:
①器材：弹簧测力计、刻度尺、滑轮组
②原理：
③步骤：先用弹簧测力计测出物体的重力G，再按要求组装滑轮组，用弹簧测力计提起绳端匀速上升，测出作用于绳端的作用力F，确定重物和绳自由端的始、末位置，用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s，再用公式求出滑轮组的机械效率η ;
④注意事项：一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升，二是要让绳端竖直上升。
提高滑轮组机械效率的方法:
1.影响滑轮组机械效率的因素
滑轮组是人们经常使用的简单机械，用同一滑轮组提升物体G升高h时，滑轮组对物体做的功为有用功，而人对滑轮组的拉力F做的功为总功，F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数)，则滑轮组的机械效率：
若不计摩擦力，而动滑轮的重为G’，那么提升动滑轮做的功就是额外功，则滑轮组的机械效率还可表示为
讨论这个表达式可知，对于同一滑轮组(G’一定)，提升重物越重，滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时，动滑轮越少、越轻的滑轮组，机械效率越高。
2.提高滑轮组机械效率的方法
(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功在总功中的比例，在滑轮的转轴中加润滑油，以减小摩擦阻力，或减小滑轮组中动滑轮的自重等，即在有用功一定的情况下，减小额外功，提高效率。
(2)增大有用功在总功中所占的比例，在额外功不变的情况下，增大有用功的大小。
(3)换用最简单的机械。
滑轮组机械效率有关因素：
1、被提物体的重量，G越大，机械效率越高。
2、滑轮自重，滑轮组如果越多，虽然省力但是无用功多，机械效率越小。
3、绳与滑轮之间的摩擦。
无关因素：1、绕线方式，2、物体被提高的距离，3、提物体的速度。
考点名称：弹簧测力计的使用与读数
一、使用方法
（1）使用弹簧测力计时，首先要看清其量程，所要测量的力不能超过它的量程。因为弹簧是有一定弹性限度的，超过这个限度测量就不准确，还有可能损坏测力计。（2）测量前要看清楚弹簧测力计的分度值，以便测量时读数。（3）测量前要检查指针是否指在零刻度线。如果没有指在零刻度线，要进行调节使指针指在零刻度线。（4）使用前，要轻轻地来回拉动弹簧测力计的挂钩，以免指针被卡住，给测量带来较大的误差。（5）测量时，拉弹簧测力计挂钩的力要和测力计的外壳平行，避免扭曲和摩擦，尽量减小由于摩擦产生的测量误差。（6）要等到示数稳定后再读数，读数时视线要与刻度板表面垂直。
最后要说明的是：在使用弹簧测力计时，要尽量使用用挂钩把物体向上拉的测量方法。因为它就是按照这种方法设计的，使用其他方法的误差相对较大。
二、读数
弹簧测力计的读数比较简单，要先搞清楚弹簧测力计的量程和分度值，然后再根据指针所指的位置（一定要看指针末端所指的位置）读出所测量力的大小。
三、使用弹簧测力计容易出现的问题
1. 某同学在用弹簧秤测量一物体的重力时，错将物体挂在拉环上，如图所示，当物体静止时，弹簧秤的读数为10.0牛顿，则物体的重力()
A.一定等于10.0牛顿B.一定小于10.0牛顿C.一定大于10.0牛顿D.以上判断都不正确
2. 如图所示，(1)甲图中A物体的长度是_____cm．
(2)乙图中天平游码的读数是_____g．
(3)丙图中弹簧测力计的示数是_____N．
(4)丁图中液体的体积是_____mL．
3. 如图：(1)电流表的示数为_____；(2)电能表的示数为_____；
(3)物体的长度为_____；(4)弹簧测力计的示数为_____．
4. 如图所示，(1)甲图中电阻箱的示数是 _____Ω；
(2)乙图中弹簧测力计的示数是 _____N；
(3)丙图量筒中液体的体积是 _____mL；
(4)丁图中天平游码的读数是 _____g．
