Question

14．在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用一个动滑轮和一个定滑轮测定了4组数据，测得数据如表：

实验次数	动滑轮重G动/N	钩码重G/N	钩码上升高度h/cm	动滑轮对钩码做功W有用/J	拉力F/N	拉力作用点移动距离s/cm	拉力做功W总/J	滑轮组的机械效率η/%
1	0.5	1	10		0.7	30		47.6
2	0.5	1	20		0.7	60		47.6
3	0.5	2	10		1.1	30		60.6
4	0.5	4	10		2

（1）将表格中空格处的数据填写完整．
（2）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．
（3）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与提升的物重有关．

Answer 1

分析 （1）根据W_有=Gh求出动滑轮对钩码做功；根据W_总=Fs求出总功；根据钩码上升高度和绳子的自由端通过的距离求出s；根据机械效率公式求出机械效率；
（2）分析机械效率的变化及前面物理量的变化得出结论，机械效率与物体被提升的高度无关；
（3）分析3、4中机械效率和物理量的变化，得出机械效率与被提升的物重之间的关系；

解答 解：
（1）根据W_有=Gh可以求出1、2、3、4次实验中的有用功分别为：0.1J、0.2J、0.2J、0.4J；
本题中使用的是相同的滑轮组，由1、2、3实验可知，绳子自由端移动的距离是物体上升高度的3倍，故第4次绳子自由端通过的距离为30cm；
根据W_总=Fs可以求出1、2、3、4次实验中的总功分别为：0.21J、0.42J、0.33J、0.6J；
第4次的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{0.4J}{0.6J}$=66.7%．
（2）第1、2组数据，动滑轮重、钩码重相同，钩码被提升的高度不同，机械效率相同，可知同一滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关；
（3）第3、4组数据，动滑轮重、钩码被提升的高度相同，被提升的钩码重不同，机械效率不同，可知同一滑轮组的机械效率与提升的物重有关；
故答案为：（1）

实验次数	动滑轮重G动/N	钩码重G/N	钩码上升高度h/cm	动滑轮对钩码做功W有用/J	拉力F/N	拉力作用点移动距离s/cm	拉力做功W总/J	滑轮组的机械效率η/%
1	0.5	1	10	0.1	0.7	30	0.21	47.6
2	0.5	1	20	0.2	0.7	60	0.42	47.6
3	0.5	2	10	0.2	1.1	30	0.33	60.6
4	0.5	4	10	0.4	2	30	0.6	66.7

（2）物体被提升的高度；
（3）提升的物重．

点评 此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，考查了滑轮组机械效率的计算，根据数据分析影响滑轮组效率的因素，要细心分析每一个问题．