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．

实验 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）根据上表数据画出如图所示滑轮组绳子的绕法．
（2）前三次实验中，第

3

次实验数据明显出现错误，应当剔除．
（3）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%

．
（4）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）根据s=nh结合表格中的数据求出绳子的有效股数，然后根据“动奇定偶”组装滑轮组；
（2）分析表格中，每次滑轮组绳子的有效股数即可判断前三次实验中不合理的实验数据；
（3）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用η=

W有

W总

求出第四次实验中滑轮组的机械效率；
（4）分析表格中各数据中变化的量，即可得出机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的．

解答：解：（1）由表格中实验1、2、4数据中数值可知，n=

s

h

=3，即滑轮组绳子的有效股数为3，
由“动奇定偶”可知应从动滑轮开始缠绕，如下图所示：

（2）前三次实验中，1、2两次实验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，
而第三次绳端移动距离与钩码上升高度的关系错误，所以应当剔除．
（3）第四次实验中，
有用功：
W_有=Gh=3N×0.1m=0.3J，
总功：
W_总=Fs=1.2N×0.3m=0.36J，
机械效率：
η=

W有

W总

=

0.3J

0.36J

≈83.3%．
（4）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：
（1）如上图所示；       
（2）3；           
（3）0.3；0.36；83.3%；      
（4）钩码上升的高度．

点评：本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、机械效率的计算以及滑轮组的组装；明确有用功和总功，同时知道绳端移动距离与物体上升高度之间的关系是关键；还要注意影响滑轮组机械效率的因素．