Question

在“探究有哪些因素影響滑輪組的機械效率”的實驗中，某小組利用如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）	測力計的示數(shù) F（N）	測力計移動的距離 s（cm）
1	3	2	1.2	6
2	3	5	1.2	15
3	3	8	1.2	26
4	3	10	1.2	30

（1）根據(jù)上表數(shù)據(jù)畫出如圖所示滑輪組繩子的繞法．
（2）前三次實驗中，第______次實驗數(shù)據(jù)明顯出現(xiàn)錯誤，應當剔除．
（3）第四次實驗中，有用功是______J，總功是______J，滑輪組的機械效率為______．
（4）根據(jù)以上信息，請判斷：該小組設計這四次實驗的目的是為了探究滑輪組的機械效率與______是否有關．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)s=nh結合表格中的數(shù)據(jù)求出繩子的有效股數(shù)，然后根據(jù)“動奇定偶”組裝滑輪組；
（2）分析表格中，每次滑輪組繩子的有效股數(shù)即可判斷前三次實驗中不合理的實驗數(shù)據(jù)；
（3）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，利用η=求出第四次實驗中滑輪組的機械效率；
（4）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）由表格中實驗1、2、4數(shù)據(jù)中數(shù)值可知，n==3，即滑輪組繩子的有效股數(shù)為3，
由“動奇定偶”可知應從動滑輪開始纏繞，如下圖所示：

（2）前三次實驗中，1、2兩次實驗繩端移動距離都是物體上升高度的3倍，可知此滑輪組由3段繩子承擔物重，
而第三次繩端移動距離與鉤碼上升高度的關系錯誤，所以應當剔除．
（3）第四次實驗中，
有用功：
W_有=Gh=3N×0.1m=0.3J，
總功：
W_總=Fs=1.2N×0.3m=0.36J，
機械效率：
η==≈83.3%．
（4）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．
故答案為：
（1）如上圖所示；       
（2）3；           
（3）0.3；0.36；83.3%；      
（4）鉤碼上升的高度．
點評：本題是測量滑輪組機械效率的實驗，主要考查了有關滑輪組的有用功、總功、機械效率的計算以及滑輪組的組裝；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系是關鍵；還要注意影響滑輪組機械效率的因素．