Question

小明在“測(cè)滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用甲所示的滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
物重G/N	6	6	6
物體上升的高度h/m	3	5	8
測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N	2.5	2.5	2.5
測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/m	9	17	24

（一）分析表中的數(shù)據(jù)，回答以下問(wèn)題：
①表中有一個(gè)數(shù)據(jù)的記錄是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是：

17

；
②第3次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是：

80%

；
③滑輪組的機(jī)械效率與

物體上升的高度

無(wú)關(guān)．
（二）小紅在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上多使用了一個(gè)滑輪也做了實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示．
①小紅多使用一個(gè)滑輪，目的是為了改變：

改變拉力的方向

；
②當(dāng)這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時(shí)，若忽略繩子重及摩擦，它們的機(jī)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(shù)，根據(jù)s=nh分析答題．
②根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率．
③分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（2））①由實(shí)驗(yàn)裝置可知，小紅多使用一個(gè)滑輪的目的；
②計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，若忽略繩重及摩擦，則額外功就是提升動(dòng)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(shù)n=3，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼上升高度為5cm，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s=nh=3×5cm=15cm，而表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離為17cm，則數(shù)據(jù)17錯(cuò)誤，正確的數(shù)據(jù)為15．
②由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑輪組的機(jī)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(jī)械效率與物體上升高度無(wú)關(guān)；
（2））①由實(shí)驗(yàn)裝置可知，小紅多使用一個(gè)定滑輪的作用是改變力的方向；
②這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時(shí)，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(jī)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(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、求滑輪組效率、分析滑輪組效率是否變化等問(wèn)題，知道繩子自由端移動(dòng)距離s與物體上升高度h之間的關(guān)系s=nh、應(yīng)用效率公式、知道影響滑輪組機(jī)械效率的因素即可正確解題，本題難度不大．