Question

同學(xué)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(shè)：
①滑輪組機械效率高低可能與動滑輪重有關(guān)；
②滑輪組機械效率高低可能與被提物體的重有關(guān)；
③滑輪組機械效率高低可能與物體提升高度有關(guān)；
④滑輪組機械效率高低可能與承重繩子段數(shù)有關(guān)．
一位同學(xué)設(shè)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：

實驗次數(shù)	動滑輪重/N	阻力/N	動力/N	繩子的股數(shù)n	機械效率
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次實驗的機械效率．
（2）根據(jù)實驗

①

和

②

（填①、②、③、④）可知，滑輪組機械效率高低與被提物重有關(guān)；
（3）根據(jù)實驗②和④可知，滑輪組的機械效率與

承擔(dān)物重的繩子段數(shù)

無關(guān)；
（4）通過實驗可以發(fā)現(xiàn)，不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，機械效率越

�。ɑ虻停�

；
（5）要研究滑輪組機械效率高低是否與物體提升高度有關(guān)，應(yīng)該選用

同一

（填“同一”或“不同”）滑輪組，提升

不同

（填“相同”或“不同”）的高度去研究．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=計算滑輪組的機械效率；
（2）要探究機械效率與物重的關(guān)系，需保持動滑輪重相同；
（3）分析實驗②和④數(shù)據(jù)中的相同點和不同點，根據(jù)機械效率的大小得出結(jié)論；
（4）機械效率與動滑輪重之間的關(guān)系：提升相同的重物，有用功相同，動滑輪越重，做的額外功越多，機械效率越低；
（5）要探究機械效率與物體被提升的高度之間的關(guān)系，應(yīng)保持其它因素相同，提升的高度不同．

解答：解：（1）η₃=

G1×h3

F3s3

×100%=

G3×h3

F3×3h3

×100%=

G3

3F3

×100%=

4N

3×2N

×100%=66.7%；
η₄=

G4

nF4

×100%=

4N

2×2.5N

×100%=80%；
（2）①②使用的同一滑輪組，②被提升的物重較大，機械效率較高，可得滑輪組機械效率高低與被提物重有關(guān)；
（3）②和④動滑輪重力和被提升的物重相同，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)不同，機械效率幾乎相同，可得滑輪組的機械效率與承擔(dān)物重的繩子段數(shù)無關(guān)；
（4）由②③知，提升的物重相同，動滑輪的重力不同，動滑輪越重，機械效率越低；
（5）要研究滑輪組機械效率高低是否與物體提升高度有關(guān)，應(yīng)選用同一滑輪組，提升相同的重物，改變重物被提升的高度．
故答案為：（1）

實驗次數(shù)	動滑輪重/N	阻力/N	動力/N	繩子的股數(shù)n	機械效率
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）承擔(dān)物重的繩子段數(shù)；（4）�。ɑ虻停�；（5）同一；不同．

點評：此題是探究“影響滑輪組機械效率高低的因素”的實驗，考查了機械效率的計算，控制變量法在分析中的應(yīng)用，并考查了影響機械效率的因素．