题目内容
【题目】小马和小李设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物，在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧，小马认为：“甲滑轮组的动滑轮个数少，机械效率高”；小李却认为：“乙滑轮组更省力，机械效率高”。两人谁也说服不了谁，于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确。（所用每个滑轮的重相同，绳重和摩擦忽略不计），他们在实验中得到的数据如下表所示：
物理量 滑轮组 | 装置甲 | 装置乙 |
钩码重6/N | 4 | 4 |
钩码上升高度h/m | 0.1 | 0.1 |
绳端拉力F/N | 1.6 | 1.4 |
绳端移动距离s/m | 0.3 | 0.4 |
机械效率η | 71.4% |
（1）根据所测数据，请计算一个动滑轮的重力是_____N，甲滑轮组的机械效率是_____；
（2）由计结果可以确定_______的说法是正确的，这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是_______，由此可知，可采用_______的方法来提高滑轮组的机械效率。
（3）随后小马又设计了一个方案，如图丙所示，你认为和图甲装置对比，在提升同一重物时，装置丙的机械效率_____（选填“大于”“等于”或“小于”）装置的机械效率。
【答案】0.8 83.3% 小马 动滑轮的个数 尽可能的减小动滑轮的个数 等于
【解析】
(1) [1] 由甲图及表格数据知道，甲装置的有用功是：
W有用 =Gh=4N×0.1m=0.4J；
总功是：
W总 =Fs=1.6N×0.3m=0.48J；
额外功是：
W额 =W总-W有用 =0.48J-0.4J=0.08J；
根据W额 =G动 h知道，动滑轮的重力是：
[2] 由
知道，装置甲的机械效率是：
(2) [3] 由表格数据知道，甲乙装置中，甲的拉力较大，动滑轮的个数较少，动滑轮重力小，额外功少，滑轮组的机械效率较高，所以，小马的说法正确；
[4] 比较甲乙实验装置的实验数据知道，这影响滑轮组机械效率的因素是动滑轮的个数；
[5] 根据表格数据分析知道，应尽可能的减小动滑轮的个数，才可以提高滑轮组的机械效率；
(3) [6] 比较甲装置和丙装置知道，绳子的有效股数相同、动滑轮的个数相同、物体的重力相等，绳子的缠绕方式不同，两装置中，提升相同的物体上升相同的高度时所做的有用功相同，动滑轮的个数和摩擦力的大小相同所做的额外功相等，由知道，两者的机械效率相同。
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【题目】小夏同学子啊体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想：
猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关
猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关
为此小夏设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验数据如下表：
实验序号 | 铅球代号 | 铅球质量/g | 下落高度/m | 陷入沙中的深度/m |
① | A | 200 | 0.5 | 0.1 |
② | B | 400 | 0.5 | 0.25 |
③ | C | 200 | 1 | 0.2 |
④ | D | 200 | 1 | 0.2 |
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过________________来反映的。
（2）为验证猜想二，应比较________（填实验序号），得到的结论是：当物体质量相同时，____________________。
（3）比较③④，得到的结论是_____________________________________。
（4）经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能（Ep）的表达式“Ep=mgh”，并去办公室询问了老师，得以证实，小夏高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球的动能为___J。（忽略空气阻力，g=10N/kg）