Question

小明在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用如圖甲的滑輪組進行了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表：

實驗 次數(shù)	物重 G/N	物體上升的高度h/cm	測力計的示數(shù)F/N	測力計移動的距離s/cm
1	6	3	2.5	9
2	6	5	2.5	17
3	6	8	2.5	24

（1）分析表中數(shù)據(jù)，回答以下問題：
①表中有一個數(shù)據(jù)的記錄是錯誤的，錯誤的數(shù)據(jù)是

17

，應(yīng)改為

15

；
②第3次實驗中滑輪組的機械效率是

80%

；
③分析表中數(shù)據(jù)可知：滑輪組的機械效率與

物體上升高度

無關(guān)．
④如果用該滑輪組提起重8N的重物，則該滑輪組的機械效率將

變大

（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（2）小紅在小明實驗的基礎(chǔ)上多使用一個滑輪也做了實驗，如圖乙．當這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時，若忽略繩重及摩擦，它們的機械效率

相同

（選填“相同”或“不相同”）．
（3）實驗中多次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率，目的是為了

C

．（填字母）
A．減小摩擦        B．多次測量取平均值減小誤差        C．獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律．

Answer 1

分析：（1）①由圖甲所示滑輪組求出滑輪組承重繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh分析答題．
②根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)用效率公式求出滑輪組的機械效率．
③分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗控制的變量與實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論．
④增加鉤碼重力，有用功增加，額外功不變，據(jù)此分析滑輪組機械效率如何變化．
（2）計算滑輪組的機械效率時，若忽略繩重及摩擦，則額外功就是提升動滑輪所做的功．
（3）進行多次實驗，測出多組實驗數(shù)據(jù)，有的是為了減小實驗誤差，有的是找出普遍規(guī)律．

解答：解：（1）①由圖甲所示滑輪組可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，第2次實驗時，鉤碼上升高度為5cm，測力計移動距離s=nh=3×5cm=15cm，而表中實驗數(shù)據(jù)是測力計移動距離為17cm，則數(shù)據(jù)17錯誤，正確的數(shù)據(jù)為15．
②由表中實驗數(shù)據(jù)可知，第3次實驗時，滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

6N×0.08m

2.5N×0.24m

×100%=80%；
③由表中實驗數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組，提升鉤碼的重力相同而提升的高度不同，滑輪組效率相同，由此可知，滑輪組的機械效率與物體上升高度無關(guān)；
④使用同一滑輪組，提起重8N的重物，有用功增加而額外功不變，有用功占總功的比重增大，滑輪組效率變大．
（2）忽略繩重與摩擦，提升重物時，要克服動滑輪做額外功，由兩圖示滑輪組可知，兩滑輪組的動滑輪相同，
當這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時，克服動滑輪重力做的額外功相同，做的有用功相等，總功相等，則兩滑輪組的效率相同．
（3）實驗中多次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率，目的是為了：獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，故C正確，故選C．
故答案：（1）①17；15；②80%；③物體上升的高度；變大．（2）相同；（3）C．

點評：滑輪組的機械效率和物體重、動滑輪重有關(guān)，如果動滑輪重不變，物體越重，機械效率越高；如果物體重不變，動滑輪越重，機械效率越低．
要是考慮繩重和摩擦力的話，繩重和動滑輪重都屬于機械本身重力，摩擦力越大也會使吊起同樣重的物體時使用的拉力越大，使機械效率降低，總的說，滑輪組的機械效率與物體重力、摩擦力、機械本身重力有關(guān)．要提高機械效率，應(yīng)盡量減小摩擦和機械本身重力的同時，最大限度的增加被吊物體重力．