Question

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．
假設1：滑輪組機械效率高低可能與動滑輪重有關
假設2：滑輪組機械效率高低可能與被提升的物重有關
假設3：滑輪組機械效率高低可能與物體提升高度有關
假設4：滑輪組機械效率高低可能與滑輪組繩子股數有關
一位同學設計了如圖所示的四個滑輪組，并將實際數據填入下表．
表一：

名稱	定滑輪	動滑輪1	動滑輪2	鉤碼
圖示
重力/N	1	1	2	2

表二：

力	F1	F2	F3	F4
大小/N	1	1.67	2	2.5
機械效率

（1）在表二中填上四次實驗的機械效率．
（2）根據實驗______（填①、②、③、④）可知，滑輪組機械效率高低與被提升物重有關．
（3）根據實驗②和④可知，滑輪組機械效率高低與______無關．
（4）通過實驗可以發(fā)現，不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，機械效率越______．
（5）要研究滑輪組機械效率高低是否與物體提升高度有關，應該選用______（同一/不同）滑輪組，提升同一重物到______（相同/不同）的高度去研究．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據滑輪組的機械效率公式η=×100%；W_有用=Gh，而W_總=Fs．
其中在實驗①②③中，其中鉤碼上升的高度h與繩端移動的距離s的關系均為：s=3h，
而在實驗④中，其中鉤碼上升的高度h與繩端移動的距離s的關系為：s=2h．
（2）在實驗①和②中都是采用了相同的動滑輪1，只是它們掛的鉤碼重不同，因而其機械效率也就不同．
（3）在實驗②和④中都是采用了相同的動滑輪1，且它們掛的鉤碼重相同，但其繩股數是不同的．
（4）在實驗②中采用了動滑輪1，而實驗③中采用了動滑輪2，它們掛的鉤碼重是相同的，其繩股數是相同的．
（5）選用同一滑輪組測量滑輪組機械效率高低是否與物體提升高度有關的實驗時，可以減小誤差，并更能準確的測量．
解答：解：（1）實驗①：由圖可知此滑輪只掛了一個鉤碼，所以G=2N，
η=×100%=×100%=×100%≈66.7%；
同理，實驗②：由圖可知滑輪掛了兩個鉤碼，所以G=4N，
η=×100%=×100%=×100%≈80%；
實驗③：G=4N，η=×100%=×100%=×100%≈66.7%；
實驗④：G=4N，η=×100%=×100%=×100%=80%；
故答案為：66.7%、80%、66.7%、80%．
（2）實驗①中的鉤碼重為2N，其機械效率為66.7%，在實驗②中鉤碼重為4N，
其機械效率為80%，所以用同一滑輪組時，滑輪組機械效率高低與被提升物重有關．
故答案為：①和②．
（3）實驗②中的鉤碼重為4N，繩股數為3股，其機械效率為80%，實驗④中的鉤碼重為4N，
繩股數為2股，其機械效率為80%，從而可以看出，滑輪組機械效率高低與滑輪組繩子股數無關．
故答案為：滑輪組繩子股數．
（4）因實驗②中動滑輪1的重量為1N，其機械效率為80%，而實驗④中動滑輪2的重量為2N，其機械效率為66.7%，
其它數據均相同，從而得出不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，機械效率越低，故答案為：低．
（5）因要想測量滑輪組機械效率高低是否與物體提升高度有關，就必須采用同一滑輪組，提升到不同高度去研究，
故答案為：相同、不同．
點評：本題主要考查了影響滑輪組機械效率高低的因素的實驗．