Question

小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图1所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：

实验 次数	物重 G/N	物体上升的高度h/cm	测力计的示数F/N	测力计移动的距离s/cm
1	6	3	2.5	9
2	6	5	2.5	17
3	6	8	2.5	24

（1）分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，该错误数据是

17

；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是

80%

；
③滑轮组的机械效率与

与物体上升的高度

无关．
（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图2所示．
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变

改变拉力的方向

；
②两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物（不计绳重及摩擦），那么所测机械效率是否相同：

相同

，理由是：

在用不同的滑轮组提升同一个物体时，所做的有用功和总功都相同，所以机械效率相同

．

Answer 1

分析：（1）①由实验1、3可判断出测力计移动的距离与物体上升的高度的关系；
②根据表中实验数据，应用效率公式可求出机械效率；
③分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验数据得出结论；
（2）①由实验装置可知，小红多使用一个滑轮的目的；
②计算滑轮组的机械效率时，若忽略绳重及摩擦，则额外功就是提升动滑轮所做的功．

解答：解：（1）①由甲滑轮组可知，绳子的有效股数均为3，第二次实验时，物体上升高度为5cm，则测力计移动的距离s=nh=3×5cm=15cm，由表中实验数据可知，测力计移动距离17cm错误；
②第3次实验中滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

6N×0.08m

2.5N×0.24m

×100%=80%；
③由表中实验数据可知，3次实验所使用的滑轮组相等、钩码重力相同而提升钩码的高度不同，滑轮组效率相同，由此可得：机械效率与物体上升的高度无关；
（2）①定滑轮的作用是改变力的方向；
②这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，他们做的有用功相同，额外功也一样，因此总功相同，也就是机械效率不变．
故答案为：（1）①17；②80%；③与物体上升的高度（2）①改变拉力的方向； ②相同；在用不同的滑轮组提升同一个物体时，所做的有用功和总功都相同，所以机械效率相同．

点评：滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关，如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高；如果物体重不变，动滑轮越重，机械效率越低．
要是考虑绳重和摩擦力的话，绳重和动滑轮重都属于机械本身重力，摩擦力越大也会使吊起同样重的物体时使用的拉力越大，使机械效率降低，总的说，滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关．要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力．