Question

在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图所示装置测得了四组数据，如表所示．

在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图所示装置测得了四组数据，如表所示． 实验次数 钩码重G/N 钓码上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/m 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）在实验操作中应竖直向上______拉动弹簧测力计．（2）前三次实验中，第______次实验数据明显出现错误，应当剔除．（3）第四次实验中，有用功是______J，总功是______J，滑轮组的机械效率为______．（4）根据以上信息，请判断：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．（5）若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．（不计摩擦）（6）滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与______有关（写出其它一种影响因素即可）．

Answer 1

（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计处于平衡状态，其示数才能够反映拉力的大小；
（2）前三次实验中，1、2两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，而第三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．
（3）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_有用=Gh=3N×0.1m=0.3J；
测力计示数即拉力为F=1.2N，绳端移动距离为s=30cm=0.3m，
所以总功为：W_总=Fs=1.2N×0.3m=0.36J；
所以机械效率为：η=

W有用

W总

×100%=

0.3J

0.36J

×100%≈83.3%．
（4）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．
（5）若仅增加物体的重，根据η=

W有用

W总

=

Gh

Gh+W额

=

1

1+ W额 Gh

可知，在额外功不变的情况下，物重越大，机械效率会越大；
（6）根据η=

W有用

W总

=

Gh

Gh+W额

=

1

1+ W额 Gh

可知，滑轮组的机械效率还与额外功的多少有关，在使用滑轮组的过程中，克服摩擦、克服动滑轮重做的功都是额外功，所以滑轮组的机械效率与摩擦力的大小，动滑轮重的大小有关．
故答案为：（1）匀速；（2）3；（3）0.3；0.36；83.3%；（4）物体被提起的高度；（5）增大；（6）动滑轮的重力．