题目内容
（2010?广西）某物理实验小组在做“探究滑轮组机械效率”实验时，有以下实验器材：滑轮组、钩码、细线、刻度尺、弹簧测力计．（实验中不计细线重及摩擦）
（1）该小组用如图所示的装置进行实验，在滑轮组下挂一重为G的物体，用大小为F的力匀速拉动细线的自由端使物体上升了h，那么滑轮组的机械效率η1=
，动滑轮重 G动=
（2）实验中，若缺少
（3）大家在讨论滑轮组的机械效率跟什么因素有关时，甲同学认为跟所提升的物重有关，乙同学则认为跟动滑轮的重有关．为了验证甲同学的猜想，他们仍用如图所示的装置，换用重为2G的物体测出了机械效率η2，η2=
，通过比较η1和η2来验证甲同学的猜想是否正确．
（4）要验证乙同学的猜想是否正确，你将怎样做？请将你的做法写在横线上：
（1）该小组用如图所示的装置进行实验，在滑轮组下挂一重为G的物体，用大小为F的力匀速拉动细线的自由端使物体上升了h，那么滑轮组的机械效率η1=
| G |
| 3F |
| G |
| 3F |
nF-G
nF-G
．（2）实验中，若缺少
刻度尺
刻度尺
（从所列器材中选一种），仍能完成该实验．（3）大家在讨论滑轮组的机械效率跟什么因素有关时，甲同学认为跟所提升的物重有关，乙同学则认为跟动滑轮的重有关．为了验证甲同学的猜想，他们仍用如图所示的装置，换用重为2G的物体测出了机械效率η2，η2=
| 2G |
| 3F |
| 2G |
| 3F |
（4）要验证乙同学的猜想是否正确，你将怎样做？请将你的做法写在横线上：
应控制其它变量不变，只改变动滑轮的重力或动滑轮的个数，测出滑轮组的机械效率，比较机械效率的大小即可验证乙同学的猜想是否正确
应控制其它变量不变，只改变动滑轮的重力或动滑轮的个数，测出滑轮组的机械效率，比较机械效率的大小即可验证乙同学的猜想是否正确
．分析：（1）由图可知绳子的有效股数为3，绳端移动的距离s=nh，根据W=Fs求出总功；根据W=Gh求出有用功，利用η=
求出机械效率；不计细线重及摩擦时，根据F=
（G物+G动）求出动滑轮的重力．
（2）根据滑轮组机械效率的表达式η=
=
=
=
=
可知不需要的实验器材．
（3）根据滑轮组的机械效率表达式求出换用重为2G物体的机械效率．
（4）要验证乙同学的猜想是否正确，应控制其它变量不变，改变动滑轮的重力，比较滑轮组的机械效率．
| W有 |
| W总 |
| 1 |
| n |
（2）根据滑轮组机械效率的表达式η=
| W有 |
| W总 |
| Gh |
| Fs |
| Gh |
| Fnh |
| G |
| nF |
| G |
| 3F |
（3）根据滑轮组的机械效率表达式求出换用重为2G物体的机械效率．
（4）要验证乙同学的猜想是否正确，应控制其它变量不变，改变动滑轮的重力，比较滑轮组的机械效率．
解答：解：
（1）由图可知n=3，绳端移动的距离：s=nh=3h，
滑轮组的机械效率：
η=
=
=
=
=
，
不计细线重及摩擦时，根据F=
（G物+G动）可得：
动滑轮的重力：G动=nF-G．
（2）由η=
=
=
=
=
可知，实验中缺少刻度尺也可以完成实验．
（3）换用重为2G的物体时，滑轮组的机械效率：
η2=
=
=
=
=
，
通过比较η1和η2来验证甲同学的猜想是正确的．
（4）要验证乙同学的猜想是否正确，应控制其它变量不变，只改变动滑轮的重力或动滑轮的个数，测出滑轮组的机械效率，比较机械效率的大小即可验证乙同学的猜想是否正确．
故答案为：
（1）
；nF-G；
（2）刻度尺；
（3）
；
（4）应控制其它变量不变，只改变动滑轮的重力或动滑轮的个数，测出滑轮组的机械效率，比较机械效率的大小即可验证乙同学的猜想是否正确．
（1）由图可知n=3，绳端移动的距离：s=nh=3h，
滑轮组的机械效率：
η=
| W有 |
| W总 |
| Gh |
| Fs |
| Gh |
| Fnh |
| G |
| nF |
| G |
| 3F |
不计细线重及摩擦时，根据F=
| 1 |
| n |
动滑轮的重力：G动=nF-G．
（2）由η=
| W有 |
| W总 |
| Gh |
| Fs |
| Gh |
| Fnh |
| G |
| nF |
| G |
| 3F |
（3）换用重为2G的物体时，滑轮组的机械效率：
η2=
| W有 |
| W总 |
| 2Gh |
| Fs |
| 2Gh |
| Fnh |
| 2G |
| nF |
| 2G |
| 3F |
通过比较η1和η2来验证甲同学的猜想是正确的．
（4）要验证乙同学的猜想是否正确，应控制其它变量不变，只改变动滑轮的重力或动滑轮的个数，测出滑轮组的机械效率，比较机械效率的大小即可验证乙同学的猜想是否正确．
故答案为：
（1）
| G |
| 3F |
（2）刻度尺；
（3）
| 2G |
| 3F |
（4）应控制其它变量不变，只改变动滑轮的重力或动滑轮的个数，测出滑轮组的机械效率，比较机械效率的大小即可验证乙同学的猜想是否正确．
点评：本题考查了探究滑轮组机械效率的实验，能得出滑轮组机械效率的表达式η=
和不计细线重及摩擦时拉力的表达式F=
（G物+G动）以及控制变量法在设计实验中的应用是关键．
| G |
| nF |
| 1 |
| n |
练习册系列答案
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