Question

17．某小組同學在探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關(guān)時，提出了一些猜想并對猜想進行驗證．
（1）下列A、B是同學提出的兩個猜想：
猜想一：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組細線的繞法有關(guān)；
猜想二：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組提升的物重有關(guān)．
（2）為了驗證上述猜想是否正確，同學們準備分別按圖中的1、2、3、4的滑輪組進行實驗．驗證猜想一的小組應(yīng)按圖1、3或2、4所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小相等（相等/不相等），則可初步判斷猜想一是錯誤的；
（3）請你為該班同學提出一種提高滑輪組機械效率的方法：增加物重或減小動滑輪的重力和摩擦力．

Answer 1

分析 物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題．每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法；
（2）要探究滑輪組的機械效率與滑輪組細線的繞法是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同外，還要提起相同的重物；若實驗測得兩個滑輪組的機械效率大小相等，說明機械效率與繞線方法無關(guān)，可初步判斷猜想一是錯誤的；
（3）提高滑輪組機械效率的方法：增加物重，減小動滑輪的重力．

解答 解：
（2）要探究滑輪組的機械效率與滑輪組細線的繞法是否有關(guān)，需要保持滑輪數(shù)目、規(guī)格相同，提升的物重相同，所以選擇的是圖1、3或圖2、4；若實驗測得兩個滑輪組的機械效率大小相等，說明機械效率與繞線方法無關(guān)，可初步判斷猜想一是錯誤的；
（3）要提高機械效率，要盡量減小額外功、增大有用功，可盡量讓滑輪組滿負荷工作（提升可以提升的最大物重）、在轉(zhuǎn)軸上加潤滑油、減輕動滑輪的自重等．
故答案為：（2）1、3或2、4；相等；
（3）增加物重或減小動滑輪的重力和摩擦力．

點評 本題探究影響滑輪組機械效率的因素，需要應(yīng)用控制變量法；滑輪組的機械效率的高低與提起的物重、動滑輪的重、繩重、摩擦有關(guān)，與滑輪的繞法、升高的距離沒有關(guān)系．