Question

【题目】在“探究哪些因素影响换轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图所示装置均速提升钩码，测得了四次数据，如表所示．

实验次数	两个钩码共重G/N	钩码上升的高度h/cm	测力计的示数F/N	测力计移动的距离s/cm
1	3	4	1.1	12
2	3	6	1.1	20
3	3	8	1.1	24
4	3	10	1.1	30

（1）前三次实验中，第 次实验数据明显出现错误，应当剔除．

（2）第四次实验中，有用功是 J，总功是 J，滑轮组的机械效率为 ．若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．

（3）根据以上信息，可判断出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 是否有关．

Answer 1

【答案】（1）2；（3）0.3；0.33；90.9%；增大；（3）物体被提起的高度．

【解析】

试题分析：（1）要解决此题，需要掌握绳端移动距离与物体上升高度之间的关系：s=nh．

（2）掌握有用功、总功、机械效率的概念．在此题中有用功是克服钩码的重力做的功；总功时拉力F做的功；机械效率等于有用功与总功之比；

根据影响滑轮组机械效率的因素，被提升的物体越重，动滑轮质量越小，滑轮组的机械效率越高；

（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：

（1）前三次实验中，1、3两次实验绳端移动距离都是物体上升高度的3倍，可知此滑轮组由3段绳子承担物重，而第2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）第四次实验的钩码重G=3N，钩码上升高度h=10cm=0.1m．

所以有用功为：W有=Gh=3N×0.1m=0.3J；

测力计示数即拉力为F=1.1N，绳端移动距离为s=30cm=0.3m，

所以总功为：W总=Fs=1.1N×0.3m=0.33J；

所以机械效率为：η==×100%≈90.9%；

若仅增加物体的重量，则额外功不变，有用功增大，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率增大；

（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钩码上升的高度是否有关．

故答案为：（1）2；（3）0.3；0.33；90.9%；增大；（3）物体被提起的高度．