Question

4．在探究“影響滑輪組機械效率高低的因素”時，同學(xué)們猜想可能與提升物體的重力、動滑輪的重力以及承重繩的段數(shù)有關(guān)，他們設(shè)計并利用如圖所示的四個滑輪組分別進行實驗．下表是他們記錄的實驗數(shù)據(jù)．

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

Answer 1

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

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

點評 本題考查了滑輪組機械效率的測量實驗，利用好控制變量法是解題的關(guān)鍵．