Question

實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有組裝好的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，其中彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0～5N．另外還有質(zhì)量為100g的鉤碼6個(gè)（圖中未畫出）．小李同學(xué)利用該裝置分別將400g和600g的鉤碼勻速提升0.1m和0.2m，分別測(cè)出物體被提升的高度h、彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F和測(cè)力計(jì)豎直向上移動(dòng)的距離s，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表（g取10N/kg）．
（1）請(qǐng)根據(jù)上述條件及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成下表（結(jié)果保留一位小數(shù)）；
（2）根據(jù)測(cè)量結(jié)果，小李同學(xué)認(rèn)為該滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組提升重物的高度有關(guān)系，提升物體高度越高滑輪組的機(jī)械效率越高．請(qǐng)你利用所給實(shí)驗(yàn)器材證明小李的結(jié)論是錯(cuò)誤的．（簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟，思路清晰即可）

G/N	h/m	F/N	s/m	η/%
4	0.1	3.2	0.2	62.5
6	0.2	4.5	0.4	66.7

實(shí)驗(yàn)步驟：

①用圖示滑輪組豎直向勻速提起2個(gè)鉤碼，記下鉤碼提升是高度h₁，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s₁；
②用同一滑輪組提起相同的2個(gè)鉤碼，記下鉤碼提升是高度h₂，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s₂；
③重復(fù)步驟②3次，依次記下鉤碼上升的高度h₃、h₄、h₅與彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s₃、s₄、s₅；
④求出各次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的效率，比較各次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的效率，得出結(jié)論．

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由功的計(jì)算公式與效率公式求出滑輪組的效率與物體提升是高度．
（2）要證明“滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組提升重物的高度有關(guān)系”，可以使用同一個(gè)滑輪組提升同一重物，改變物體被提升的高度，求出各次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑輪組的效率，然后得出結(jié)論．

解答：解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組效率：
η₁=

W1有

W1總

=

G1h1

F1s1

=62.5%；
η₂=

W2有

W2總

=

G2h2

F2s2

=

6N×h2

4.5N×0.4m

=66.7%，
解得：h₂=0.2m；
（2）證明“滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組提升重物的高度有關(guān)系”是錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)步驟：
①用圖示滑輪組豎直向勻速提起2個(gè)鉤碼，記下鉤碼提升是高度h₁，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s₁；
②用同一滑輪組提起相同的2個(gè)鉤碼，記下鉤碼提升是高度h₂，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s₂；
③重復(fù)步驟②3次，依次記下鉤碼上升的高度h₃、h₄、h₅與彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s₃、s₄、s₅；
④求出各次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的效率，比較各次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的效率，得出結(jié)論．
故答案為：（1）62.5；0.2；（2）實(shí)驗(yàn)步驟如上所述．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了求滑輪組效率、鉤碼上升的高度、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等問題；應(yīng)用功的計(jì)算公式與效率公式可以求出滑輪組的效率與鉤碼上升的高度；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)注意控制變量法的應(yīng)用，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒄�確應(yīng)用控制變量法即可正確解題．