Question

在“探究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．

试验次数	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）前三次实验中，第

3

_次实验数据明显出现错误，应当剔除．
（2）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%

．
（3）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．
（4）该小组观察并分析实验后，认为实验中，可少用一种器材，少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率，请你分析一下，去掉的器材是什么？少测哪两个数据？
答：去掉

刻度尺

；少测两个数据是

h

，

s

．

Answer 1

分析：（1）要解决此题，需要掌握绳端移动距离与物体上升高度之间的关系：s=nh．
（2）掌握有用功、总功、机械效率的概念．在此题中有用功是克服钩码的重力做的功；总功时拉力F做的功；机械效率等于有用功与总功之比．
（3）要得出结论，需要注意分析表格中各数据，分析改变的量，机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的．
（4）滑轮组由几段绳子承担物重，绳端移动距离就是物体上升高度的几倍，所以测量滑轮组的机械效率时，可以不测h和s．

解答：解：（1）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．
故答案为：3．
（2）第四次实验的钩码重G=3N，钩码上升高度h=10cm=0.1m．
所以有用功为：W_有用=Gh=3N×0.1m=0.3J；
测力计示数即拉力为F=1.2N，绳端移动距离为s=30cm=0.3m
所以总功为：W_总=Fs=1.2N×0.3m=0.36J；
所以机械效率为：η=

W有用

W总

×100%=

0.3J

0.36J

×100%≈83.3%．
故答案为：0.3；0.36；83.3%．
（3）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；钩码上升的高度．
（4）滑轮组由几段绳子承担物重，绳端移动的距离就是物体上升高度的几倍．
η=

W有用

W总

=

Gh

FS

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

故答案为：刻度尺；h；s．

点评：（1）在测量滑轮组的机械效率时，需要测量物体的重力、物体上升的高度、拉力、绳端移动的距离，根据机械效率的概念计算．
（2）滑轮组由几段绳子承担物重，绳端移动距离就是物体上升高度的几倍，所以测量滑轮组的机械效率时，可以不测h和s．