Question

在“探究哪些因素影響滑輪組的機械效率”的實驗中，某小組利用如圖所示裝置測得了四組數據，如下表所示．

試驗次數	鉤碼重G/N	鉤碼上升的高度h/cm	測力計的示數F/N	測力計移動的距離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）前三次實驗中，第

3

_次實驗數據明顯出現錯誤，應當剔除．
（2）第四次實驗中，有用功是

0.3

J，總功是

0.36

J，滑輪組的機械效率為

83.3%

．
（3）根據以上信息，請判斷：該小組設計這四次實驗的目的是為了探究滑輪組的機械效率與

鉤碼上升的高度

是否有關．
（4）該小組觀察并分析實驗后，認為實驗中，可少用一種器材，少測兩個數據也能測出滑輪組的機械效率，請你分析一下，去掉的器材是什么？少測哪兩個數據？
答：去掉

刻度尺

；少測兩個數據是

h

，

s

．

Answer 1

分析：（1）要解決此題，需要掌握繩端移動距離與物體上升高度之間的關系：s=nh．
（2）掌握有用功、總功、機械效率的概念．在此題中有用功是克服鉤碼的重力做的功；總功時拉力F做的功；機械效率等于有用功與總功之比．
（3）要得出結論，需要注意分析表格中各數據，分析改變的量，機械效率的變化是由哪個物理量的變化引起的．
（4）滑輪組由幾段繩子承擔物重，繩端移動距離就是物體上升高度的幾倍，所以測量滑輪組的機械效率時，可以不測h和s．

解答：解：（1）前三次實驗中，1、2兩次實驗繩端移動距離都是物體上升高度的3倍，可知此滑輪組由3段繩子承擔物重，而第三次繩端移動距離與鉤碼上升高度的關系錯誤，所以應當剔除．
故答案為：3．
（2）第四次實驗的鉤碼重G=3N，鉤碼上升高度h=10cm=0.1m．
所以有用功為：W_有用=Gh=3N×0.1m=0.3J；
測力計示數即拉力為F=1.2N，繩端移動距離為s=30cm=0.3m
所以總功為：W_總=Fs=1.2N×0.3m=0.36J；
所以機械效率為：η=

W有用

W總

×100%=

0.3J

0.36J

×100%≈83.3%．
故答案為：0.3；0.36；83.3%．
（3）由表格中數據可以看出，在4次實驗中鉤碼上升的高度不斷發生變化，所以是探究滑輪組機械效率與鉤碼上升的高度是否有關．
故答案為；鉤碼上升的高度．
（4）滑輪組由幾段繩子承擔物重，繩端移動的距離就是物體上升高度的幾倍．
η=

W有用

W總

=

Gh

FS

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

故答案為：刻度尺；h；s．

點評：（1）在測量滑輪組的機械效率時，需要測量物體的重力、物體上升的高度、拉力、繩端移動的距離，根據機械效率的概念計算．
（2）滑輪組由幾段繩子承擔物重，繩端移動距離就是物體上升高度的幾倍，所以測量滑輪組的機械效率時，可以不測h和s．