Question

【题目】实验桌上有带横杆的铁架台、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个，滑轮的轮与轴之间的摩擦很小，可忽略不计。甲组同学选用这些器材，探究“动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力是否有关”。甲组同学的主要实验步骤如下：

①用调好的弹簧测力计分别测出一个钩码、一个动滑轮所受的重力，分别用G、G动表示。用刚测量的动滑轮、钩码和细绳组装好实验器材，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端，绳子自由端所受拉力用F表示，通过弹簧测力计测出F，并把动滑轮承重细绳股数n和测量数据记录在表格中。

②用弹簧测力计分别测出两个钩码的重力G'、另一动滑轮所受重力G'动，仿照步骤①分别测量对应的F、n。并把测量数据记录在表格中。

③利用公式，计算两次实验动滑轮的机械效率，并将值记录在表格中。

（1）甲组同学的探究过程中存在的问题：____________。

（2）请你针对甲组同学探究过程中存在的问题，写出改正措施：____________。

（3）若乙组同学在某次实验中，竖直向上加速拉绳子自由端，但是该组同学仍然按=计算该次实验的机械效率。你认为该组同学的计算方法____________（选填“合理”或“不合理”）；若用该组同学的计算方法，则算出的机械效率同实际动滑轮加速提升重物时的机械效率相比____________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

Answer 1

【答案】 没有控制变量 在步骤②中控制钩码重力不变 不合理 偏小

【解析】（1）该实验是探究“动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力是否有关”，应控制物体的重力不变，只改变动滑轮的重力，而步骤②中改变了物体的重力，这是存在的问题，即没有控制物体的重力不变；

（2）在步骤②中控制钩码重力不变，取另一个动滑轮仿照步骤①重复进行实验，并记录数据。

（3）竖直向上加速拉绳子自由端时，拉力F会变大，该组同学仍然按计算该次实验的机械效率；由于拉力F会变大，使得总功变大，则算出的机械效率同实际动滑轮加速提升重物时的机械效率相比偏小，所以该组同学的计算方法是不合理的。

故答案为：（1）没有控制物体的重力不变；（2）在步骤②中控制钩码重力不变；（3）不合理；偏小。