Question

【題目】在“探究哪些因素影響換輪組的機(jī)械效率”的實驗中，某小組利用如圖所示裝置均速提升鉤碼，測得了四次數(shù)據(jù)，如表所示．

實驗次數(shù)	兩個鉤碼共重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	4	1.1	12
2	3	6	1.1	20
3	3	8	1.1	24
4	3	10	1.1	30

（1）前三次實驗中，第 次實驗數(shù)據(jù)明顯出現(xiàn)錯誤，應(yīng)當(dāng)剔除．

（2）第四次實驗中，有用功是 J，總功是 J，滑輪組的機(jī)械效率為 ．若僅增加鉤碼的個數(shù)，該滑輪組的機(jī)械效率將 （選填“增大”、“減小”或“不變”）．

（3）根據(jù)以上信息，可判斷出該小組設(shè)計這四次實驗的目的是為了探究滑輪組的機(jī)械效率與 是否有關(guān)．

Answer 1

【答案】（1）2；（3）0.3；0.33；90.9%；增大；（3）物體被提起的高度．

【解析】

試題分析：（1）要解決此題，需要掌握繩端移動距離與物體上升高度之間的關(guān)系：s=nh．

（2）掌握有用功、總功、機(jī)械效率的概念．在此題中有用功是克服鉤碼的重力做的功；總功時拉力F做的功；機(jī)械效率等于有用功與總功之比；

根據(jù)影響滑輪組機(jī)械效率的因素，被提升的物體越重，動滑輪質(zhì)量越小，滑輪組的機(jī)械效率越高；

（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物理量的變化引起的．

解：

（1）前三次實驗中，1、3兩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(dān)物重，而第2次繩端移動距離與鉤碼上升高度的關(guān)系錯誤，所以應(yīng)當(dāng)剔除．

（2）第四次實驗的鉤碼重G=3N，鉤碼上升高度h=10cm=0.1m．

所以有用功為：W有=Gh=3N×0.1m=0.3J；

測力計示數(shù)即拉力為F=1.1N，繩端移動距離為s=30cm=0.3m，

所以總功為：W總=Fs=1.1N×0.3m=0.33J；

所以機(jī)械效率為：η==×100%≈90.9%；

若僅增加物體的重量，則額外功不變，有用功增大，有用功在總功中所占的比例增大，機(jī)械效率增大；

（3）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(jī)械效率與鉤碼上升的高度是否有關(guān)．

故答案為：（1）2；（3）0.3；0.33；90.9%；增大；（3）物體被提起的高度．