Question

同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：
①滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；
②滑轮组机械效率高低可能与被提物体的重有关；
③滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
④滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关．
一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将所测实验数据填入下表：

实验次数	动滑轮重/N	阻力/N	动力/N	绳子的股数n	机械效率
1	1	2	1	3	66.7%
2	1	4	1.67	3	79.8%
3	2	4	2	3
4	1	4	2.5	2

（1）在表中填上3次和4次实验的机械效率．
（2）根据实验______和______（填①、②、③、④）可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关；
（3）根据实验②和④可知，滑轮组的机械效率与______无关；
（4）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越______；
（5）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，应该选用______（填“同一”或“不同”）滑轮组，提升______（填“相同”或“不同”）的高度去研究．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据η=×100%=×100%=计算滑轮组的机械效率；
（2）要探究机械效率与物重的关系，需保持动滑轮重相同；
（3）分析实验②和④数据中的相同点和不同点，根据机械效率的大小得出结论；
（4）机械效率与动滑轮重之间的关系：提升相同的重物，有用功相同，动滑轮越重，做的额外功越多，机械效率越低；
（5）要探究机械效率与物体被提升的高度之间的关系，应保持其它因素相同，提升的高度不同．
解答：解：（1）η₃=×100%=×100%=×100%=×100%=66.7%；
η₄=×100%=×100%=80%；
（2）①②使用的同一滑轮组，②被提升的物重较大，机械效率较高，可得滑轮组机械效率高低与被提物重有关；
（3）②和④动滑轮重力和被提升的物重相同，承担物重的绳子段数不同，机械效率几乎相同，可得滑轮组的机械效率与承担物重的绳子段数无关；
（4）由②③知，提升的物重相同，动滑轮的重力不同，动滑轮越重，机械效率越低；
（5）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，应选用同一滑轮组，提升相同的重物，改变重物被提升的高度．
故答案为：（1）

实验次数	动滑轮重/N	阻力/N	动力/N	绳子的股数n	机械效率
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	80%

（2）①；②；（3）承担物重的绳子段数；（4）小（或低）；（5）同一；不同．
点评：此题是探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”的实验，考查了机械效率的计算，控制变量法在分析中的应用，并考查了影响机械效率的因素．