Question

15．在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用图所示装置测得了四组数据，如下表所示．

实验次数	钩码重G/N	钩码上升的高度h/cm	弹簧测力计示数F/N	弹簧测力计移动的距离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，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物体上升高度是否有关．

Answer 1

分析 （1）分析表格中，每次滑轮组绳子的有效股数即可判断前三次实验中不合理的实验数据；
（2）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出第四次实验中滑轮组的机械效率；
（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．

解答 解：
（1）由图可知此滑轮组由3段绳子承担物重，
前三次实验中，1、2次实验绳端移动距离都是物体上升高度的3倍，而第3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．
②第四次实验中，
有用功：W_有=Gh=3N×0.1m=0.3J，
总功：W_总=Fs=1.2N×0.3m=0.36J，
机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.3J}{0.36J}$×100%≈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物体上升的高度是否有关．
故答案为：（1）3；（2）83.3%；（3）物体上升高度．

点评 本题是测量滑轮组机械效率的实验，主要考查了有关滑轮组的有用功、总功、机械效率的计算；明确有用功和总功，同时知道绳端移动距离与物体上升高度之间的关系是关键；还要注意影响滑轮组机械效率的因素．