Question

同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，提出了下列假设．
假设1：滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关
假设2：滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关
假设3：滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关
假设4：滑轮组机械效率高低可能与滑轮组绳子股数有关
一位同学设计了如图所示的四个滑轮组，并将实际数据填入下表．
表一：

名称	定滑轮	动滑轮1	动滑轮2	钩码
图示
重力/N	1	1	2	2

表二：

力	F1	F2	F3	F4
大小/N	1	1.67	2	2.5
机械效率

（1）在表二中填上四次实验的机械效率．
（2）根据实验______（填①、②、③、④）可知，滑轮组机械效率高低与被提升物重有关．
（3）根据实验②和④可知，滑轮组机械效率高低与______无关．
（4）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越______．
（5）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______（同一/不同）滑轮组，提升同一重物到______（相同/不同）的高度去研究．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据滑轮组的机械效率公式η=×100%；W_有用=Gh，而W_总=Fs．
其中在实验①②③中，其中钩码上升的高度h与绳端移动的距离s的关系均为：s=3h，
而在实验④中，其中钩码上升的高度h与绳端移动的距离s的关系为：s=2h．
（2）在实验①和②中都是采用了相同的动滑轮1，只是它们挂的钩码重不同，因而其机械效率也就不同．
（3）在实验②和④中都是采用了相同的动滑轮1，且它们挂的钩码重相同，但其绳股数是不同的．
（4）在实验②中采用了动滑轮1，而实验③中采用了动滑轮2，它们挂的钩码重是相同的，其绳股数是相同的．
（5）选用同一滑轮组测量滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关的实验时，可以减小误差，并更能准确的测量．
解答：解：（1）实验①：由图可知此滑轮只挂了一个钩码，所以G=2N，
η=×100%=×100%=×100%≈66.7%；
同理，实验②：由图可知滑轮挂了两个钩码，所以G=4N，
η=×100%=×100%=×100%≈80%；
实验③：G=4N，η=×100%=×100%=×100%≈66.7%；
实验④：G=4N，η=×100%=×100%=×100%=80%；
故答案为：66.7%、80%、66.7%、80%．
（2）实验①中的钩码重为2N，其机械效率为66.7%，在实验②中钩码重为4N，
其机械效率为80%，所以用同一滑轮组时，滑轮组机械效率高低与被提升物重有关．
故答案为：①和②．
（3）实验②中的钩码重为4N，绳股数为3股，其机械效率为80%，实验④中的钩码重为4N，
绳股数为2股，其机械效率为80%，从而可以看出，滑轮组机械效率高低与滑轮组绳子股数无关．
故答案为：滑轮组绳子股数．
（4）因实验②中动滑轮1的重量为1N，其机械效率为80%，而实验④中动滑轮2的重量为2N，其机械效率为66.7%，
其它数据均相同，从而得出不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越低，故答案为：低．
（5）因要想测量滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关，就必须采用同一滑轮组，提升到不同高度去研究，
故答案为：相同、不同．
点评：本题主要考查了影响滑轮组机械效率高低的因素的实验．