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13. 某同学在测量滑轮组的机械效率的实验中，将相关实验数据记录在下表中。
(1)根据表中数据，请在图中画出绳子的绕法。
(2)该同学应
(3)第 3 次实验中，滑轮组做的有用功为
(4)表中有一组数据明显存在错误，这组数据是
(1)根据表中数据，请在图中画出绳子的绕法。
(2)该同学应
竖直向上匀速
拉动弹簧测力计，使钩码升高，并改变钩码的数量，重复实验。(3)第 3 次实验中，滑轮组做的有用功为
0.6
J，机械效率为$ 80 \% $
。(4)表中有一组数据明显存在错误，这组数据是
4
(填实验序号)。剔除掉这组错误的数据，分析后可以发现，同一滑轮组提升重物的重力变大时，滑轮组的机械效率将变大
(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案
13. (1)
(2) 竖直向上匀速 (3) 0.6 $ 80 \% $ (4) 4 变大
解析
【分析】
(1) 要确定绳子绕法，先根据绳子自由端移动距离$s$和钩码上升高度$h$的比值$n=\frac{s}{h}$，从表格数据（如第1次实验$s=0.18m$，$h=0.06m$，$n=3$）可知承担物重的绳子段数为3，因此绳子应从动滑轮顶端开始绕，依次绕过定滑轮、动滑轮。
(2) 测量滑轮组机械效率时，只有竖直向上匀速拉动弹簧测力计，才能保证弹簧测力计的示数稳定，等于绳子的拉力，同时使钩码匀速上升，系统处于平衡状态，拉力大小恒定。
(3) 有用功是克服钩码重力做的功，根据公式$W_{有}=Gh$计算；机械效率是有用功与总功的比值，用公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%$计算。
(4) 同一滑轮组的绳子段数$n$固定，$s=n× h$，对比表格数据可找出不符合该规律的错误数据；剔除错误数据后，分析钩码重力与机械效率的变化关系，可得出机械效率随物重的变化规律。
【解析】
(1) 由第1次实验数据可得，承担物重的绳子段数$n=\frac{s}{h}=\frac{0.18m}{0.06m}=3$，绳子绕法为：从动滑轮顶端开始绕线，先绕过定滑轮，再绕回动滑轮，绕法对应参考答案中的图示。
(2) 实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，这样弹簧测力计示数稳定，能准确测量拉力大小。
(3) 第3次实验中：
有用功$W_{有}=Gh=6N×0.1m=0.6J$；
总功$W_{总}=Fs=2.5N×0.3m=0.75J$；
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.6J}{0.75J}×100\%=80\%$。
(4) 同一滑轮组$n=3$，则$s=3h$，第4次实验中$h=0.15m$，$s$应为$0.45m$，但表格中$s=0.6m$，不符合规律，故错误数据是第4组；
剔除错误数据后，分析1、2、3次实验可知，同一滑轮组提升重物的重力变大时，滑轮组的机械效率将变大。
【答案】
(1) 对应参考答案中的绳子绕法图示
(2) 竖直向上匀速
(3) $0.6$；$80\%$
(4) $4$；变大
【知识点】
滑轮组绕绳方法；机械效率的计算；滑轮组机械效率的影响因素
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的实验探究，涵盖实验操作、公式计算、误差分析及规律总结，综合性较强，需熟练掌握实验原理和相关公式的应用，理解机械效率的影响因素。
【难度系数】
0.6
(1) 要确定绳子绕法，先根据绳子自由端移动距离$s$和钩码上升高度$h$的比值$n=\frac{s}{h}$，从表格数据（如第1次实验$s=0.18m$，$h=0.06m$，$n=3$）可知承担物重的绳子段数为3，因此绳子应从动滑轮顶端开始绕，依次绕过定滑轮、动滑轮。
(2) 测量滑轮组机械效率时，只有竖直向上匀速拉动弹簧测力计，才能保证弹簧测力计的示数稳定，等于绳子的拉力，同时使钩码匀速上升，系统处于平衡状态，拉力大小恒定。
(3) 有用功是克服钩码重力做的功，根据公式$W_{有}=Gh$计算；机械效率是有用功与总功的比值，用公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%$计算。
(4) 同一滑轮组的绳子段数$n$固定，$s=n× h$，对比表格数据可找出不符合该规律的错误数据；剔除错误数据后，分析钩码重力与机械效率的变化关系，可得出机械效率随物重的变化规律。
【解析】
(1) 由第1次实验数据可得，承担物重的绳子段数$n=\frac{s}{h}=\frac{0.18m}{0.06m}=3$，绳子绕法为：从动滑轮顶端开始绕线，先绕过定滑轮，再绕回动滑轮，绕法对应参考答案中的图示。
(2) 实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，这样弹簧测力计示数稳定，能准确测量拉力大小。
(3) 第3次实验中：
有用功$W_{有}=Gh=6N×0.1m=0.6J$；
总功$W_{总}=Fs=2.5N×0.3m=0.75J$；
机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.6J}{0.75J}×100\%=80\%$。
(4) 同一滑轮组$n=3$，则$s=3h$，第4次实验中$h=0.15m$，$s$应为$0.45m$，但表格中$s=0.6m$，不符合规律，故错误数据是第4组；
剔除错误数据后，分析1、2、3次实验可知，同一滑轮组提升重物的重力变大时，滑轮组的机械效率将变大。
【答案】
(1) 对应参考答案中的绳子绕法图示
(2) 竖直向上匀速
(3) $0.6$；$80\%$
(4) $4$；变大
【知识点】
滑轮组绕绳方法；机械效率的计算；滑轮组机械效率的影响因素
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的实验探究，涵盖实验操作、公式计算、误差分析及规律总结，综合性较强，需熟练掌握实验原理和相关公式的应用，理解机械效率的影响因素。
【难度系数】
0.6
