Question

小明在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖甲的滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	物重 G/N	物體上升的高度h/cm	測力計(jì)的示數(shù)F/N	測力計(jì)移動(dòng)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(gè)數(shù)據(jù)的記錄是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是

17

，應(yīng)改為

15

；
②第3次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是

80%

；
③分析表中數(shù)據(jù)可知：滑輪組的機(jī)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(jī)械效率將

變大

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

相同

（選填“相同”或“不相同”）．
（3）實(shí)驗(yàn)中多次改變提升的物重測量滑輪組的機(jī)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率．
③分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)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(jī)械效率如何變化．
（2）計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，若忽略繩重及摩擦，則額外功就是提升動(dòng)滑輪所做的功．
（3）進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有的是為了減小實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼上升高度為5cm，測力計(jì)移動(dòng)距離s=nh=3×5cm=15cm，而表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是測力計(jì)移動(dòng)距離為17cm，則數(shù)據(jù)17錯(cuò)誤，正確的數(shù)據(jù)為15．
②由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑輪組的機(jī)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)，要克服動(dòng)滑輪做額外功，由兩圖示滑輪組可知，兩滑輪組的動(dòng)滑輪相同，
當(dāng)這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時(shí)，克服動(dòng)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(shí)驗(yàn)中多次改變提升的物重測量滑輪組的機(jī)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(diǎn)評：滑輪組的機(jī)械效率和物體重、動(dòng)滑輪重有關(guān)，如果動(dòng)滑輪重不變，物體越重，機(jī)械效率越高；如果物體重不變，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低．
要是考慮繩重和摩擦力的話，繩重和動(dòng)滑輪重都屬于機(jī)械本身重力，摩擦力越大也會(huì)使吊起同樣重的物體時(shí)使用的拉力越大，使機(jī)械效率降低，總的說，滑輪組的機(jī)械效率與物體重力、摩擦力、機(jī)械本身重力有關(guān)．要提高機(jī)械效率，應(yīng)盡量減小摩擦和機(jī)械本身重力的同時(shí)，最大限度的增加被吊物體重力．