Question

小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：

实验 次数	物重 G/N	物体上升的高度h/cm	测力计的示数F/N	测力计移动的距离s/cm
1	6	3	2.5	9
2	6	5	2.5	17
3	6	8	2.5	24

（1）分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是

17

，应改为

15

；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是

80%

；
③分析表中数据可知：滑轮组的机械效率与

物体上升高度

无关．
④如果用该滑轮组提起重8N的重物，则该滑轮组的机械效率将

变大

（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙．当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率

相同

（选填“相同”或“不相同”）．
（3）实验中多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了

C

．（填字母）
A．减小摩擦        B．多次测量取平均值减小误差        C．获得多组数据归纳出物理规律．

Answer 1

分析：（1）①由图甲所示滑轮组求出滑轮组承重绳子的有效股数，根据s=nh分析答题．
②根据表中实验数据，应用效率公式求出滑轮组的机械效率．
③分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验数据，得出实验结论．
④增加钩码重力，有用功增加，额外功不变，据此分析滑轮组机械效率如何变化．
（2）计算滑轮组的机械效率时，若忽略绳重及摩擦，则额外功就是提升动滑轮所做的功．
（3）进行多次实验，测出多组实验数据，有的是为了减小实验误差，有的是找出普遍规律．

解答：解：（1）①由图甲所示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，由表中实验数据可知，第2次实验时，钩码上升高度为5cm，测力计移动距离s=nh=3×5cm=15cm，而表中实验数据是测力计移动距离为17cm，则数据17错误，正确的数据为15．
②由表中实验数据可知，第3次实验时，滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

6N×0.08m

2.5N×0.24m

×100%=80%；
③由表中实验数据可知，使用同一滑轮组，提升钩码的重力相同而提升的高度不同，滑轮组效率相同，由此可知，滑轮组的机械效率与物体上升高度无关；
④使用同一滑轮组，提起重8N的重物，有用功增加而额外功不变，有用功占总功的比重增大，滑轮组效率变大．
（2）忽略绳重与摩擦，提升重物时，要克服动滑轮做额外功，由两图示滑轮组可知，两滑轮组的动滑轮相同，
当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，克服动滑轮重力做的额外功相同，做的有用功相等，总功相等，则两滑轮组的效率相同．
（3）实验中多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了：获得多组数据归纳出物理规律，故C正确，故选C．
故答案：（1）①17；15；②80%；③物体上升的高度；变大．（2）相同；（3）C．

点评：滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关，如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高；如果物体重不变，动滑轮越重，机械效率越低．
要是考虑绳重和摩擦力的话，绳重和动滑轮重都属于机械本身重力，摩擦力越大也会使吊起同样重的物体时使用的拉力越大，使机械效率降低，总的说，滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关．要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力．