Question

18．同學們在探究“影響滑輪組機械效率高低的因素”時提出了下列假設：滑輪組機械效率高低可能與動滑輪重有關；滑輪組機械效率高低可能與被提物重有關；滑輪組機械效率高低可能與承重繩子段數(shù)有關．
某實驗小組設計了如圖所示的四個滑輪組，并將所測實驗數(shù)據(jù)填入下表：
（1）實驗時，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼上升，并由彈簧測力計讀出繩子自由端的拉力的大小；同時用刻度尺測出鉤碼升高的高度h．
（2）在表中空白欄填上恰當結果．

實驗次數(shù)	動滑輪重/N	物重/N	拉力/N	繩子的股數(shù)n	機械效率η/%
1	1	2	1	3	66.7
2	1	4	1.67	3	79.8
3	2	4	2	3	66.7
4	1	4	2.5	2

（3）根據(jù)實驗①和②或①和④（填①、②、③、④）可知，滑輪組機械效率高低與被提物重有關．
（4）根據(jù)實驗②和③可知，滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，機械效率越低．
（5）要研究滑輪組機械率高低是否與物體提升高度有關，應該選用同一（填“同一”或“不同”）滑輪組，提升相同（填“相同”或“不同”）的高度去研究．

Answer 1

分析 （1）實驗時應豎直勻速拉動彈簧測力計，讀出彈簧測力計的示數(shù)，用刻度尺測出鉤碼上升的高度．
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$求出滑輪組的效率．
（3）在探究滑輪組的機械效率與物重之間的關系時，滑輪組的組裝情況相同，只有物體的重力不同．
（4）分析實驗②和③所示實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出結論．
（5）要研究機械效率與物體提升高度的關系，應使用同一滑輪組提升相同的重物，使重物被提升的高度不同．

解答 解：（1）實驗時，應豎直、勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼上升，并由彈簧測力計讀出繩子自由端的拉力的大��；同時用刻度尺測出鉤碼升高的高度．
（2）第4次實驗中滑輪組的機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{2F}$×100%=$\frac{4N}{2×2.5N}$×100%=80%．
（3）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，實驗①和②或①和④動滑輪重力、承重繩子的股數(shù)相同而物體的重力不同，滑輪組效率不同，由此可知，滑輪組機械效率高低與被提物重有關．
（4）由實驗②和③的實驗數(shù)據(jù)可知，滑輪組提升相同重物與承重繩子股數(shù)相同而動滑輪的重力不同，滑輪組機械效率不同，動滑輪越重，機械效率越低．
（5）要研究滑輪組機械率高低是否與物體提升高度有關，應該選用同一滑輪組，提升不同的高度去研究．
故答案為：（1）勻速；拉力；刻度尺；（2）80%；（3）①和②或①和④；（4）低；（5）同一；不同．

點評 此題主要通過實驗探究影響滑輪組機械效率的因素．首先要掌握機械效率的概念和測量方法，并且注意控制變量法在此實驗中的應用．