Question

小霞在做“测滑轮组机械效率”的实验前猜想，滑轮组机械效率的大小可能与三个因素有关：（1）所提物体的重力；（2）动滑轮的重力；（3）绳子的绕法．
为了验证自己的猜想，她做了四次实验，如图所示（实验所用的每个滑轮重力相同）．第1、2次实验是用甲滑轮组，第3次实验是用乙滑轮组，第4次实验是把第1次实验的滑轮组换了种绕法．实验数据如下表：

实验次数	钩码重力/N	钩码匀速上升的距离/m	绳子自由端的拉力F/N	绳子自由端移动的距离/m	机械效率/%
1	2	0.1	1.2	O．2	83.3
2	4	0.1	2.3	0.2	87.0
3	4	0.1	1.4	0.4	71.4
4	2	0.1	0.8	0.3

（1）分析对比第1、2次实验数据，对猜想（1）可得结论：________；
（2）分析对比第2、3次实验数据，对猜想（2）可得结论：________；
（3）将第4次实验的绳子绕法在丙滑轮组上画出，并在数据表中算出机械效率．
（4）对比第________、________两次实验数据，可知滑轮组机械效率与绳子绕法无关．

Answer 1

解：机械效率与动滑轮的、绳子绕法、所提物体的重力有关，因此分析对比第1、2次实验数据，对猜想（1）可得结论：滑轮重力一定、绕法相同，所提物体重力越大，机械效率越高；分析对比第2、3次实验数据，对猜想（2）可得结论：所提物体重力相同，动滑轮的重力越大，机械效率越低；对比（1）（4）两次实验数据，可知滑轮组机械效率与绳子绕法无关；
（3）钩码上升的高度h=0.1m，绳子移动的速度s=0.3m，所以动滑轮由3段绳子承担；机械效率η==83.3%．
故答案：（1）滑轮重力一定、绕法相同，所提物体重力越大，机械效率越高（只答出滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关不给分）
（2）所提物体重力相同，动滑轮的重力越大，机械效率越低（只答出滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关不给分）
（3）如图所示；83.3；

（4）1，4（或4，1）．
分析：此题（1）（2）（4）三题，考查物理学中对多变量问题的研究方法，即当研究对象有多个变量时，可采用控制自变量个数的研究方法；物体上升的距离就是绳子移动几分之一，和动滑轮以及物体相连的绳子就有几根；根据η=，可求出机械效率．
点评：滑轮组的机械效率的高低与提起的物重、动滑轮的重、摩擦有关．与滑轮的绕法、升高的距离没有关系．