Question

4．在探究“影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素”時(shí)，同學(xué)們猜想可能與提升物體的重力、動(dòng)滑輪的重力以及承重繩的段數(shù)有關(guān)，他們?cè)O(shè)計(jì)并利用如圖所示的四個(gè)滑輪組分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．下表是他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

序號(hào)	G動(dòng)/N	G物/N	n	F/N	η
①	1	3	3	1.5	66.7%
②	1	4	3	1.9	70.2%
③	2	4	3	2.3
④	1	4	2	2.8	71.4%

（1）從序號(hào)①和②中的數(shù)據(jù)可知，滑輪組機(jī)械效率高低與提升物體的重力有關(guān)
（2）請(qǐng)計(jì)算出表中空白處的數(shù)據(jù)，為58.0%，分析序號(hào)②和③中的數(shù)據(jù)可知，滑輪組機(jī)械效率高低與動(dòng)滑輪的重力有關(guān)．
（3）若要研究滑輪組機(jī)械效率高低與承重繩段數(shù)的關(guān)系，應(yīng)參考序號(hào)②和序號(hào)④中的數(shù)據(jù)．

Answer 1

分析 （1）探究機(jī)械效率與提升物體的重力關(guān)系，應(yīng)控制其它量不變而改變物體的重力，分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出符合要求的實(shí)驗(yàn)序號(hào)；
（2）根據(jù)第③次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出有用功與總功，然后由效率公式求出機(jī)械的效率；
分析實(shí)驗(yàn)序號(hào)為②和③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用控制變量法得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（3）研究滑輪組機(jī)械效率高低是否與提升物體的高度有關(guān)，應(yīng)控制動(dòng)滑輪的重力和重物重力不變而改變物體被提升的高度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

解答 解：
（1）從序號(hào)①和②中的數(shù)據(jù)可知，動(dòng)滑輪重和承重繩的段數(shù)相同，物重不同，滑輪組的機(jī)械效率不同，說(shuō)明滑輪組機(jī)械效率高低與提升物體的重力有關(guān)；
（2）根據(jù)表中第③次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的效率為η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{4N}{3×2.3N}$×100%=58.0%；
從序號(hào)②和③中的數(shù)據(jù)可知，物體的重力和承重繩的段數(shù)相同，動(dòng)滑輪的重力不同，滑輪組的機(jī)械效率不同，說(shuō)明滑輪組機(jī)械效率高低與動(dòng)滑輪的重力有關(guān)；
（3）要研究滑輪組機(jī)械效率高低與承重繩段數(shù)的關(guān)系，應(yīng)動(dòng)滑輪的重力和重物重力不變而改變物體被提升的高度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，序號(hào)②④中的數(shù)據(jù)符合．
故答案為：（1）①；（2）58.0%；動(dòng)滑輪的重力；（3）②；④．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑輪組機(jī)械效率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，利用好控制變量法是解題的關(guān)鍵．