Question

（2013?平原縣二模）在“測定滑輪組的機械效率”的實驗中，小明提出它的機械效率與物體上升的高度有關(guān)，小組同學利用圖所示裝置測得了四組數(shù)據(jù)，如下表所示．

實驗 次數(shù)	鉤碼重 G/N	鉤碼上升的 高度h/cm	測力計 示數(shù)F/N	測力計移動的 距離s/cm
1	3.0	2.0	1.2	6.0
2	3.0	5.0	1.2	15.0
3	3.0	8.0	1.2	27.0
4	3.0	10.0	1.2	30.0

（1）四次實驗中，第

3

次實驗數(shù)據(jù)明顯出現(xiàn)錯誤，應當剔除．
（2）第四次實驗中，有用功是

0.3

J，滑輪組的機械效率為

83.3%

．
（3）根據(jù)以上信息，可以判斷滑輪組的機械效率與物體上升的高度

無

關(guān)．

Answer 1

分析：（1）分析表格中，每次滑輪組繩子的有效股數(shù)即可判斷四次實驗中不合理的實驗數(shù)據(jù)；
（2）根據(jù)W_有用=Gh求出有用功，根據(jù)W_總=FS求出總功，利用η=

W有用

W總

×100%求出第四次實驗中滑輪組的機械效率；
（3）分析表格中各數(shù)據(jù)中變化的量，即可得出機械效率的變化是由哪個物理量的變化引起的．

解答：解：（1）由圖知，與動滑輪相連的繩子段數(shù)是3段，第3次繩端移動距離與鉤碼上升高度的關(guān)系錯誤，所以應當剔除．
（2）第四次實驗中，
有用功：W_有用=Gh=3N×0.1m=0.3J，
總功：W_總=FS=1.2N×0.3m=0.36J，
機械效率：η=

W有用

W總

×100%=

0.3J

0.36J

×100%≈83.3%．
（3）由表格中數(shù)據(jù)可以看出，在4次實驗中鉤碼上升的高度不斷發(fā)生變化，所以是探究滑輪組機械效率與鉤碼上升的高度是否有關(guān)．
第1次實驗中，機械效率η=

W有用

W總

×100%=

3N×0.02m

1.2N×0.06m

×100%≈83.3%；
第2次實驗中，機械效率η=

W有用

W總

×100%=

3N×0.05m

1.2N×0.15m

×100%≈83.3%；
由此可見，滑輪組的機械效率與物體上升的高度無關(guān)．
故答案為：（1）3； （2）0.3；83.3%；（3）無．

點評：本題是測量滑輪組機械效率的實驗，主要考查了有關(guān)滑輪組的有用功、總功、機械效率的計算；明確有用功和總功，同時知道繩端移動距離與物體上升高度之間的關(guān)系是關(guān)鍵；還要注意影響滑輪組機械效率的因素．