Question

12．交流与评估是科学探究的一个重要环节．光明中学的同学，利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后，进行了小组交流，如表是各小组的实验数据记录：

实验小组	钩码重G（N）	动滑轮G′（N）	拉力F（N）	滑轮组的机械效率η
1	0.5	0.4	0.35	47.6%
2	0.5	0.4	0.38	43.9%
3	1	0.6	0.62	53.8%
4	1	0.8	0.71	46.9%
5	2	0.6	0.98	68.0%
6	2	0.8	1.06	62.9%

请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
（1）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是下列的D
A．滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同
B．测拉力时没有使测力计匀速上升
C．测拉力时拉力的方向没有竖直向上
D．钩码被提升的高度不同
（2）分析3、4两组数据可以得出的结论是物体重力一定，动滑轮越重的，机械效率越低
（3）分析3和5两组数据可知：使用同一滑轮组所提物体越重，机械效率越高
（4）分析表中数据可知，F≠$\frac{{G}_{动}+G}{2}$，可能的原因是：滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力．

Answer 1

分析 （1）分析表中实验数据，根据实验数据找出影响滑轮组效率的因素；
（2）应用控制变量法分析3、4小组实验数据，根据所控制的变量与实验现象，得出实验结论；
（3）应用控制变量法分析3、5小组实验数据，根据所控制的变量与实验现象，得出实验结论；
（4）从摩擦与绳重等方面分析答题．

解答 解：
（1）滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同；测拉力时没有使测力计匀速上升，都会造成测量的力不准确，从而使测出的滑轮组机械效率不同，而由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$可知，滑轮组的机械效率与钩码被提升的高度无关，故选D；
（2）通过分析3、4小组的数据可得出结论：物体重力一定，动滑轮越重的，机械效率越低；
（3）通过分析3、5小组的数据可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越大高；
（4）由于滑轮与轮轴间存在摩擦、缠绕滑轮组的绳子有重力，因此：F≠$\frac{{G}_{动}+G}{2}$．
故答案为：（1）D；（2）物体重力一定，动滑轮越重的，机械效率越低；（3）5；（4）滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力．

点评 此题通过分析数据得出影响动滑轮机械效率的因素、考查了实验设计，认真分析表中实验数据、正确应用控制变量法是正确解题的关键．