Question

15．在“探究有哪些因素影響滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，某小組利用圖所示裝置測(cè)得了四組數(shù)據(jù)，如下表所示．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	鉤碼重G/N	鉤碼上升的高度h/cm	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N	彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)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）前三次實(shí)驗(yàn)中，第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)明顯出現(xiàn)錯(cuò)誤，應(yīng)當(dāng)剔除．
（2）第四次實(shí)驗(yàn)中，滑輪組的機(jī)械效率為83.3%．
（3）根據(jù)以上信息，請(qǐng)判斷：該小組設(shè)計(jì)這四次實(shí)驗(yàn)的目的是為了探究滑輪組的機(jī)械效率與物體上升高度是否有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）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(shí)驗(yàn)中不合理的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
（2）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$求出第四次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率；
（3）要得出結(jié)論，需要注意分析表格中各數(shù)據(jù)，分析改變的量，機(jī)械效率的變化是由哪個(gè)物理量的變化引起的．

解答 解：
（1）由圖可知此滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，
前三次實(shí)驗(yàn)中，1、2次實(shí)驗(yàn)繩端移動(dòng)距離都是物體上升高度的3倍，而第3次繩端移動(dòng)距離與鉤碼上升高度的關(guān)系錯(cuò)誤，所以應(yīng)當(dāng)剔除．
②第四次實(shí)驗(yàn)中，
有用功：W_有=Gh=3N×0.1m=0.3J，
總功：W_總=Fs=1.2N×0.3m=0.36J，
機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{0.3J}{0.36J}$×100%≈83.3%．
（3）由表格中數(shù)據(jù)可以看出，在4次實(shí)驗(yàn)中鉤碼上升的高度不斷發(fā)生變化，所以是探究滑輪組機(jī)械效率與物體上升的高度是否有關(guān)．
故答案為：（1）3；（2）83.3%；（3）物體上升高度．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，主要考查了有關(guān)滑輪組的有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算；明確有用功和總功，同時(shí)知道繩端移動(dòng)距離與物體上升高度之間的關(guān)系是關(guān)鍵；還要注意影響滑輪組機(jī)械效率的因素．