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勻速提升鉤碼，測得四組數據，所下表所示．

實驗次數	兩個鉤碼共重G（N）	鉤碼上高度h（cm）	測力計F（N）	測力計移動的距離S（cm）
1	3	4	1.2	12
2	3	6	1.2	18
3	3	8	1.2	27
4	3	10	1.2	30

（1）前三次實驗中，第______次實驗數據明顯出現錯誤，應當刪除，
（2）第四次實驗中，有用功是______J，總功是______J，滑輪組的機械效率為______．若僅增加鉤碼的個數，該滑輪組的機械效率將______（將“增大”“減小”“不變”）．
（3）根據以上信息，可以判斷出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______是否有關．

Answer 1

【答案】分析：（1）同一個裝置繩子的有效股數是一定的，分別根據s=nh求出前三次實驗中的n，然后比較即可判斷錯誤的數據．
（2）根據W=Gh求出有用功，根據W=Fs求出總功，利用η=×100%求出第四次實驗中滑輪組的機械效率；使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的個數，增大了有用功，因此機械效率會變大．
（3）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）由實驗數據可知，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，所以應當刪除．
（2）第四次實驗：
有用功：
W_有用=Gh=3N×0.1m=0.3J，
總功：
W_總=Fs=1.2N×0.3m=0.36J，
機械效率：
η=×100%=×100%≈83.3%；
整個滑輪組保持不變，即額外功不變．因為對重物做的功為有用功，增加鉤碼的個數，即增大了有用功，故機械效率就會增大．
（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：（1）3；
（2）0.3；0.36；83.3%；增大；
（3）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；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和提高效率的方法．