题目内容

在如图所示的滑轮组机械效率探究实验中，小明猜想机械效率可能与物体的重力有关，他设计实验并把数据记录在表格中，籍此研究．
（h：物体上升高度　 s：自由端移动过的距离　 F：自由端拉力
G：物体重力　　　 G_动：动滑轮重力　　　　 G_定：定滑轮重力）
次数 F/N G/N s/m h/m η
（1） 1 2 0.3 0.1 66.7%
（2） 2.5 6 0.3 0.1 ①
上表中，①的结果是：；由上表的数据可知，同一滑轮组，被提升物体重力越大，机械效率就越．
（2）回答实验后的问题

根据第一组实验的图示信息可知，物体在盐水中的浮力为N；这组实验研究物体在不同液体中受到浮力，实验过程中控制了一个不变的物理量，这个物理量是：．
（3）小李通过实验探究重物下落时的运动状况，它选择了一个没有风、而且足够高的地方，让手上的重物从静止开始放手，另一个同伴小张通过仪器测量重物下落时间与速度的有关数据如下表：
下落时间t/s 0 1 2 3 4 …
下落速度v/（m?s^-1） 0 9.8 19.6 ① 39.2 …
请你分析上表中的数据，填写对应的下落速度①m/s；
分析下落速度与时间之间的关系，可以得出结论：．

解：（1）由表格中数据知，
η= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%=80%；
由表格中数据知，同一滑轮组，被提升的物重增大，则机械效率增大；
（2）由图知，测力计的分度值为0.2N，物体的重力G=5N，在盐水中的拉力为F=3.8N，所以F_浮=G-F=5N-3.8N=1.2N；
分析三幅图，物体始终浸没在不同液体中，所以控制了排开液体的体积不变，改变了液体的密度；
（3）由表格中数据知，每秒速度增大9.8m/s，其关系式为v=9.8m/s²t所以第3s的速度应为29.4m/s；
可得：重物由静止下落时的速度与时间成正比．
故答案为：（1）80%；高；（2）1.2；排开液体的体积；（3）29.4；重物由静止下落时的速度与时间成正比．
分析：（1）根据公式η= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%计算出机械效率；
分析比较两次机械效率的大小得出机械效率与物重之间的关系；
（2）根据F_浮=G-F计算出物体在盐水中受到的浮力；
掌握影响浮力大小的两个因素：液体密度和排开液体的体积，结合图中提示得出控制的变量；
（3）根据表格中数据得出速度与时间的关系，从而分析出第3s的速度．
点评：此题通过三个小题考查了机械效率的计算及影响滑轮组机械效率的因素，考查了影响浮力大小因素的探究及称重法浮力的测量，注意控制变量法的应用，还考查了重物下落时的运动状况的探究，在分析数据时，注意物理量的大小变化及变化的关系，从而得出结论．