Question

蘭蘭和芳芳運用如圖所示的實驗裝置測定了滑輪組的機(jī)械效率，在全班交流實驗結(jié)果時，老師提出：如果各組所用滑輪和串繞繩子的方式不變，改變其他因素，是否會影響它的機(jī)械效率呢？大家積極思考，提出了如下幾種猜想：
猜想l：可能與勻速提升的速度大小有關(guān)；
猜想2：可能與被提升的鉤碼重力有關(guān)；
猜想3：可能與鉤碼被提升的高度有關(guān)．
蘭蘭和芳芳分別根據(jù)各自的猜想進(jìn)行了探究，實驗記錄如下表．
蘭蘭的實驗記錄：

物理量 控制因素	鉤碼重/N	繩端拉力/N	機(jī)械效率
大致相同的速度提升	10	4.2	79.4%
	15	6.0
探究結(jié)果

芳芳的實驗記錄：

物理量 控制因素	鉤碼重/N	繩端拉力/N	機(jī)械效率
較小提升速度	10	4.2	79.4%
較大提升速度	10	4.2	79.4%
探究結(jié)果

（1）請先幫助蘭蘭完成表中的一項計算，蘭蘭探究的是猜想

 

，芳芳探究的是猜想

 

；
（2）請根據(jù)她們的實驗記錄分別在表中寫出探究結(jié)果；
（3）歸納她們的實驗探究，你所得的結(jié)論是

 

．

Answer 1

分析：（1）注意分析蘭蘭、芳芳所測的物理量，注意變化的量和不變的量，同時注意觀察機(jī)械效率是否變化，若變化的話是由哪個物理量引起的；
（2）先根據(jù)η=

W有

W總

=

Gh

FS

=

G

nF

求出蘭蘭第二次實驗的機(jī)械效率，然后通過機(jī)械效率與鉤碼重力的關(guān)系得出結(jié)果；比較芳芳記錄的數(shù)據(jù)，比較機(jī)械效率與速度的關(guān)系，并得出結(jié)果；
（3）綜合兩人的結(jié)果，得出結(jié)論．

解答：解：（1）由蘭蘭記錄表格數(shù)據(jù)可知，兩次實驗物體被提升的速度相同，兩次提升鉤碼的重力不同，所以可以探究滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體重力的關(guān)系，即猜想2；
由芳芳記錄表格數(shù)據(jù)可知，兩次被提升鉤碼的重力相同，第二次比第一次提升的速度大，兩次測量的機(jī)械效率相同，所以可以探究滑輪組的機(jī)械效率與提升物體速度的關(guān)系，即猜想1；
（2）由圖知，此滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以s=3h；則蘭蘭第二次實驗的機(jī)械效率：η=

W有

W總

×100%=

Gh

FS

×100%=

G

3F

×100%=

15N

3×6N

×100%=83.3%．
根據(jù)蘭蘭的表格可知，其它條件一定時，鉤碼越重，機(jī)械效率越高，故機(jī)械效率與物重有關(guān)；
根據(jù)芳芳的表格可知，其它條件一定時，機(jī)械效率與速度無關(guān)；
（3）綜合蘭蘭和芳芳的結(jié)果可知，機(jī)械效率與物重有關(guān)，機(jī)械效率與速度無關(guān)．
故答案為：（1）2；1；（2）83.3%；機(jī)械效率與物重有關(guān)；機(jī)械效率與速度無關(guān)；（3）機(jī)械效率與物重有關(guān)，機(jī)械效率與速度無關(guān)

點評：此題主要是測量滑輪組的機(jī)械效率，主要考查了有關(guān)機(jī)械效率的計算，同時考查了學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，考查了影響滑輪組機(jī)械效率的因素．