Question

同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列猜想：
（a）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重力有关；
（b）滑轮组机械效率高低可能与被提物体重力有关；
（c）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
（d）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装置，依次进行了4次实验，对上述猜想进行探究，用弹簧测力计测出绳子自由端的拉力和物体重力，记录的实验数据如下表所示：

实验次数	物体重力/N	动滑轮重力/N	拉力/N	承重绳子的段数n	机械效率
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次实验（图中的④）承重绳子的段数为    ，机械效率为    ；
（2）分析上面表格，由第1次和第2次实验可知，猜想    是正确的；
（3）分析上面表格，由第2次和第3次实验可知，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越    ；
（4）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）动滑轮由2段绳子承担物重，所以可以省一半的力；
根据公式η=×100%=×100%计算出滑轮组的机械效率；
（2）分析1、2两次数据中变化的量，得出机械效率的影响因素；
（3）分析2、3两次数据中动滑轮和机械效率的大小变化，得出机械效率与动滑轮重之间的关系；
（4）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，应控制被提升的物重和动滑轮重相同，改变物体提升的高度．
解答：解：（1）有图4知，是动滑轮，由2段绳子承担物重；
η=×100%=×100%=×100%=80%；
（2）由第1次和第2次实验可知，其它条件相同，被提升的物体越重，机械效率越高，猜想b正确；
（3）由第2次和第3次实验可知，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越低；
（4）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，应控制被提升的物重和动滑轮重相同，改变物体提升的高度，所以应选择同一滑轮组，提升不同的高度，并且要求提升相同的物体．
故答案为：（1）2；80%；（2）b； （3）低；（4）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”实验，考查了机械效率的计算及对实验数据的分析，同时考查了物重、动滑轮重及被提升的高度对机械效率的影响．