Question

同學(xué)們在探究“影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素”時提出了下列猜想：
（a）滑輪組機(jī)械效率高低可能與動滑輪重力有關(guān)；
（b）滑輪組機(jī)械效率高低可能與被提物體重力有關(guān)；
（c）滑輪組機(jī)械效率高低可能與物體提升高度有關(guān)；
（d）滑輪組機(jī)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(jì)了如圖所示的四個滑輪裝置，依次進(jìn)行了4次實(shí)驗(yàn)，對上述猜想進(jìn)行探究，用彈簧測力計(jì)測出繩子自由端的拉力和物體重力，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物體重力/N	動滑輪重力/N	拉力/N	承重繩子的段數(shù)n	機(jī)械效率
1	2	1	1	3	67%
2	4	1	1.7	3	78%
3	4	2	2	3	67%
4	4	1	2.5

（1）第4次實(shí)驗(yàn)（圖中的④）承重繩子的段數(shù)為______，機(jī)械效率為______；
（2）分析上面表格，由第1次和第2次實(shí)驗(yàn)可知，猜想______是正確的；
（3）分析上面表格，由第2次和第3次實(shí)驗(yàn)可知，不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，機(jī)械效率越______；
（4）要研究滑輪組機(jī)械效率高低是否與物體提升高度有關(guān)，應(yīng)該選用______（填“同一”或“不同”）滑輪組，提升______（填“相同”或“不同”）的高度去研究．

Answer 1

解：（1）有圖4知，是動滑輪，由2段繩子承擔(dān)物重；
η=×100%=×100%=×100%=80%；
（2）由第1次和第2次實(shí)驗(yàn)可知，其它條件相同，被提升的物體越重，機(jī)械效率越高，猜想b正確；
（3）由第2次和第3次實(shí)驗(yàn)可知，不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，機(jī)械效率越低；
（4）要研究滑輪組機(jī)械效率高低是否與物體提升高度有關(guān)，應(yīng)控制被提升的物重和動滑輪重相同，改變物體提升的高度，所以應(yīng)選擇同一滑輪組，提升不同的高度，并且要求提升相同的物體．
故答案為：（1）2；80%；（2）b； （3）低；（4）同一；不同．
分析：（1）動滑輪由2段繩子承擔(dān)物重，所以可以省一半的力；
根據(jù)公式η=×100%=×100%計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率；
（2）分析1、2兩次數(shù)據(jù)中變化的量，得出機(jī)械效率的影響因素；
（3）分析2、3兩次數(shù)據(jù)中動滑輪和機(jī)械效率的大小變化，得出機(jī)械效率與動滑輪重之間的關(guān)系；
（4）要研究滑輪組機(jī)械效率高低是否與物體提升高度有關(guān)，應(yīng)控制被提升的物重和動滑輪重相同，改變物體提升的高度．
點(diǎn)評：此題是探究“影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素”實(shí)驗(yàn)，考查了機(jī)械效率的計(jì)算及對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，同時考查了物重、動滑輪重及被提升的高度對機(jī)械效率的影響．