Question

在探究“影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用同一滑輪組分別做了三次實(shí)驗(yàn)，如圖所示．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

鉤碼重力G/N	鉤碼上升的距離h/cm	彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F/N	彈簧測力計(jì)上升的距離s/cm	機(jī)械效率
5	5	2.4	20	52.1%
10	5	①	20	68.5%
15	5	5.1	20	②

（1）編號(hào)①處數(shù)據(jù)應(yīng)為

 

，編號(hào)②數(shù)據(jù)應(yīng)為

 

．（結(jié)果保留一位小數(shù)）
（2）分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率主要與

 

有關(guān)．

Answer 1

分析：（1）滑輪組做的有用功是克服鉤碼的重力做的功，即W_有用=Gh；總功是繩子自由端的拉力做的功，即W_總=FS，因此滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算公式是η=

W有用

W總

．
（2）實(shí)驗(yàn)中提升鉤碼的重力不同，機(jī)械效率也不同，因此研究的是機(jī)械效率與提升鉤碼重力的關(guān)系．

解答：解：（1）①第二次實(shí)驗(yàn)中，機(jī)械效率計(jì)算公式η=

W有用

W總

=

Gh

FS

，
所以彈簧測力計(jì)拉力F=

Gh

ηS

=

10N×0.05m

68.5%×0.2m

≈3.6N；
②第三次實(shí)驗(yàn)中，有用功W_有用=Gh=15N×0.05m=0.75J，W_總=FS=5.1N×0.2m=1.02J，
機(jī)械效率η=

W有用

W總

×100%=

0.75J

1.02J

×100%≈73.5%．
（2）實(shí)驗(yàn)選用的是同一滑輪組，繩子的段數(shù)和動(dòng)滑輪的重力等因素相同，不同的是所提升物體的重力，因此研究的是機(jī)械效率和提升物體重力的關(guān)系．
故答案為：（1）3.6、73.5%；（2）提升重物的重力．

點(diǎn)評(píng)：影響滑輪組機(jī)械效率的因素有提升物體的重力、動(dòng)滑輪重力、繩子段數(shù)和摩擦等，研究時(shí)采用了控制變量法的思想．