Question

在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组分别做了三次实验，如图所示．实验数据记录如下：

钩码重力G/N	钩码上升的距离h/cm	弹簧测力计的读数F/N	弹簧测力计上升的距离s/cm	机械效率
5	5	2.4	20	52.1%
10	5	①	20	68.5%
15	5	5.1	20	②

（1）编号①处数据应为

 

，编号②数据应为

 

．（结果保留一位小数）
（2）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与

 

有关．

Answer 1

分析：（1）滑轮组做的有用功是克服钩码的重力做的功，即W_有用=Gh；总功是绳子自由端的拉力做的功，即W_总=FS，因此滑轮组机械效率的计算公式是η=

W有用

W总

．
（2）实验中提升钩码的重力不同，机械效率也不同，因此研究的是机械效率与提升钩码重力的关系．

解答：解：（1）①第二次实验中，机械效率计算公式η=

W有用

W总

=

Gh

FS

，
所以弹簧测力计拉力F=

Gh

ηS

=

10N×0.05m

68.5%×0.2m

≈3.6N；
②第三次实验中，有用功W_有用=Gh=15N×0.05m=0.75J，W_总=FS=5.1N×0.2m=1.02J，
机械效率η=

W有用

W总

×100%=

0.75J

1.02J

×100%≈73.5%．
（2）实验选用的是同一滑轮组，绳子的段数和动滑轮的重力等因素相同，不同的是所提升物体的重力，因此研究的是机械效率和提升物体重力的关系．
故答案为：（1）3.6、73.5%；（2）提升重物的重力．

点评：影响滑轮组机械效率的因素有提升物体的重力、动滑轮重力、绳子段数和摩擦等，研究时采用了控制变量法的思想．