Question

在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了四次实验，实验数据如下表所示．

序号	钩码重 G/N	钩码上升的高度h/cm	弹簧测力计 的示数F/N	弹簧测力计移动的距离S/cm
1	2	5	0.6	25
2	4	8	1.1	________
3	2	6	0.6	30
4	2	7	0.6	32

（1）在表格的空格处，填上合适的数据．
（2）在如图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．
（3）第1次实验测得滑轮组的机械效率为________．
（4）表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是________，分析表中数据可知，滑轮组的机械效率与________无关．
（5）如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在________范围内．

Answer 1

解：（1）由表格中第1次数据可知，
绳子的段数n===5，
第2次绳子自由端移动的距离：
s₂=5h₂=5×8cm=40cm．
（2）n=5是奇数，从动滑轮的挂钩开始依次绕线，如下图所示：

（3）第1次实验测得滑轮组的机械效率：
η₁=====≈66.7%；
第2次实验测得滑轮组的机械效率：
η₂====≈72.7%；
（4）根据s=nh可知第4次实验中的弹簧测力计移动的距离测量错误，应该为s₄=5h₄=5×7cm=35cm；
第3次实验测得滑轮组的机械效率：
η₃===≈66.7%；
分析表中第1次和第3次实验数据可以看出，虽然两次实验中提升钩码的高度不同，但是其机械效率是相同的，由此得出：滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关；
（5）通过实验数据我们发现：使用同一个滑轮组时，增加钩码的重，机械效率会变大；
3N在2N、4N之间，因此机械效率也在66.7%～72.7%之间．
故答案为：（1）40；（2）见上图；（3）66.7%；（4）32cm；钩码上升高度；（5）66.7%～72.7%．
分析：（1）根据第1次物体上升的高度和绳子自由端移动的距离来判断绳子的段数，即s=nh，从而求出第2次实验弹簧测力计移动的距离；
（2）n=5是奇数，根据“动奇定偶”可知从动滑轮的挂钩开始绕线；
（3）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用η=求出第1次和第2次实验测得滑轮组的机械效率；
（4）根据s=nh可知第4次实验中的弹簧测力计移动的距离测量错误；分析表中数据可以得出：滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关；
（5）使用滑轮组时增加钩码的重，增大了有用功，则有用功占总功的比例增大，也就是机械效率变大．
点评：（1）本题考查了有用功、总功、机械效率的计算，以及滑轮组的连接，关键是滑轮组绳子有效段数的确定和知道影响滑轮组机械效率的因素；
（2）在绕线时，绕法取决于绳子的段数，当绳子的段数为奇数时，从动滑轮的挂钩开始绕线；当段数为偶数时，从定滑轮的挂钩开始绕线，简称“奇动偶定”．