Question

小明在“測滑輪組的機械效率”的實驗中，用甲所示的滑輪組進行了三次實驗，實驗測得數據如表：

實驗次數	1	2	3
物重G/N	6	6	6
物體上升的高度h/m	3	5	8
測力計的示數F/N	2.5	2.5	2.5
測力計移動的距離s/m	9	17	24

（一）分析表中的數據，回答以下問題：
①表中有一個數據的記錄是錯誤的，錯誤的數據是：

17

；
②第3次實驗中滑輪組的機械效率是：

80%

；
③滑輪組的機械效率與

物體上升的高度

無關．
（二）小紅在小明實驗的基礎上多使用了一個滑輪也做了實驗，如圖乙所示．
①小紅多使用一個滑輪，目的是為了改變：

改變拉力的方向

；
②當這兩位同學使用各自的滑輪組提升相同的重物時，若忽略繩子重及摩擦，它們的機械效率

相同

（選填“相同”或“不相同”），理由是：

有用功和額外功相同

．

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，根據s=nh分析答題．
②根據表中實驗數據，應用效率公式求出滑輪組的機械效率．
③分析表中實驗數據，根據實驗控制的變量與實驗數據，得出實驗結論．
（2））①由實驗裝置可知，小紅多使用一個滑輪的目的；
②計算滑輪組的機械效率時，若忽略繩重及摩擦，則額外功就是提升動滑輪所做的功．

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n=3，由表中實驗數據可知，第2次實驗時，鉤碼上升高度為5cm，測力計移動距離s=nh=3×5cm=15cm，而表中實驗數據是測力計移動距離為17cm，則數據17錯誤，正確的數據為15．
②由表中實驗數據可知，第3次實驗時，滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

6N×0.08m

2.5N×0.24m

×100%=80%；
③由表中實驗數據可知，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，滑輪組的機械效率與物體上升高度無關；
（2））①由實驗裝置可知，小紅多使用一個定滑輪的作用是改變力的方向；
②這兩位同學使用各自的滑輪組提升相同的重物時，若忽略繩重及摩擦，他們做的有用功相同，額外功也一樣，因此總功相同，也就是機械效率不變．
故答案：（1）①17；②80%；③物體上升的高度；（2）①改變拉力的方向；②相同；有用功和額外功相同．

點評：本題考查了實驗數據分析、求滑輪組效率、分析滑輪組效率是否變化等問題，知道繩子自由端移動距離s與物體上升高度h之間的關系s=nh、應用效率公式、知道影響滑輪組機械效率的因素即可正確解題，本題難度不大．