Question

在“探究有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．

實驗 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）根據上表數據畫出如圖所示滑輪組繩子的繞法．
（2）前三次實驗中，第

3

次實驗數據明顯出現錯誤，應當剔除．
（3）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%

．
（4）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．

Answer 1

分析：（1）根據s=nh結合表格中的數據求出繩子的有效股數，然后根據“動奇定偶”組裝滑輪組；
（2）分析表格中，每次滑輪組繩子的有效股數即可判斷前三次實驗中不合理的實驗數據；
（3）根據W=Gh求出有用功，根據W=Fs求出總功，利用η=

W有

W總

求出第四次實驗中滑輪組的機械效率；
（4）分析表格中各數據中變化的量，即可得出機械效率的變化是由哪個物理量的變化引起的．

解答：解：（1）由表格中實驗1、2、4數據中數值可知，n=

s

h

=3，即滑輪組繩子的有效股數為3，
由“動奇定偶”可知應從動滑輪開始纏繞，如下圖所示：

（2）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．
（3）第四次實驗中，
有用功：
W_有=Gh=3N×0.1m=0.3J，
總功：
W_總=Fs=1.2N×0.3m=0.36J，
機械效率：
η=

W有

W總

=

0.3J

0.36J

≈83.3%．
（4）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：
（1）如上圖所示；       
（2）3；           
（3）0.3；0.36；83.3%；      
（4）鉤碼上升的高度．

點評：本題是測量滑輪組機械效率的實驗，主要考查了有關滑輪組的有用功、總功、機械效率的計算以及滑輪組的組裝；明確有用功和總功，同時知道繩端移動距離與物體上升高度之間的關系是關鍵；還要注意影響滑輪組機械效率的因素．