Question

在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图所示装置测得了四组数据，如下表所示．

试验次数	钩码重G/N	钩码上升的高度h/cm	测力计的示数F/N	测力计移动的距离s/cm
1	3	2	1.2	6
2	3	5	1.2	15
3	3	8	1.2	26
4	3	10	1.2	30

（1）前三次实验中，第

3

次实验数据明显出现错误，应记为

24

．
（2）第四次实验中，有用功是

0.3

J，总功是

0.36

J，滑轮组的机械效率为

83%

．
（3）根据以上信息，请判断：该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与

钩码上升的高度

是否有关．

Answer 1

分析：（1）要解决此题，需要掌握绳端移动距离与物体上升高度之间的关系：s=nh．
（2）掌握有用功、总功、机械效率的概念，在此题中有用功是克服钩码的重力做的功；总功时拉力F做的功；机械效率等于有用功与总功之比．
（3）要得出结论，需要注意分析表格中各数据，分析改变的量，机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的．

解答：解：（1）前2次实验中，绳端移动距离都是物体上升高度的3倍，可知此滑轮组由3段绳子承担物重，而第3次绳端移动距离与钩码上升高度的关系错误，应为S=8cm×3=24cm．
故答案为：3；24．
（2）第4次实验的钩码重G=3N，钩码上升高度h=10cm=0.1m．
所以有用功为：W_有用=Gh=3N×0.1m=0.3J；
测力计示数即拉力为F=1.2N，绳端移动距离为s=30cm=0.3m
所以总功为：W_总=Fs=1.2N×0.3m=0.36J；
所以机械效率为：η=

W有用

W总

×100%=

0.3J

0.36J

×100%≈83.3%．
故答案为：0.3；0.36；83.3%．
（3）由表格中数据可以看出，在4次实验中钩码上升的高度不断发生变化，所以是探究滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关．
故答案为；钩码上升的高度．

点评：（1）此题是测量滑轮组机械效率的实验，主要考查了有关滑轮组的有用功、总功、机械效率的计算，一定要搞清有用功、总功的求法，掌握机械效率的计算公式．
（2）同时要搞清绳端移动距离与物体上升高度之间的关系，同时还考查了学生根据实验数据分析问题的能力．