Question

（2006?石景山區(qū)二模）如圖所示，是李明同學(xué)測定滑輪組機(jī)械效率的裝置．
（1）李明同學(xué)實(shí)驗(yàn)中測量的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表，請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞線，并填好下表中的空格．

次數(shù)	鉤碼重G/N	鉤碼上升的高度h/m	拉力F/N	細(xì)線自由端移動的距離s/m	機(jī)械效率η/%
1	2.0	0.03	1.6	0.06
2	3.0	0.05		0.1	75

（2）李明猜想機(jī)械效率和繞線方式、滑輪重力以及所掛鉤碼的重力有關(guān)，請你設(shè)計(jì)一個方案，探究“滑輪組機(jī)械效率大小與所掛物體的重力大小的關(guān)系”．
①選出你需要的器材：

滑輪組，細(xì)線，鉤碼，彈簧測力計(jì)

②實(shí)驗(yàn)步驟：將滑輪組組裝好，
③根據(jù)可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫出相應(yīng)的探究結(jié)論

同一滑輪組，被提升的物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表格中s與h的關(guān)系，判斷承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，依據(jù)是s=nh；
根據(jù)公式η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%，將已知條件代入公式便可求出未知量；
（2）要探究滑輪組機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系，需保持其它量不變，只改變物體的重力；
根據(jù)滑輪組機(jī)械效率的概念，需測出G、h、F、s，從而可以確定器材；
滑輪組機(jī)械效率與物重的關(guān)系：同一滑輪組，被提升的物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高．

解答：解：（1）由表格中數(shù)據(jù)知，s=2h，所以滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重，應(yīng)從定滑輪繞起，如圖所示：

η₁=

G1h1

F1s1

×100%=

2N×0.03m

1.6N×0.06m

×100%=62.5%；
η₂=

G2h2

F2s2

×100%
代入數(shù)據(jù)得：
75%=

3N×0.05m

F2×0.1m

×100%
解得：F₂=2N；
（2）①實(shí)驗(yàn)中需用測力計(jì)測量F和G，用刻度尺測量s和h，還要用到滑輪組、細(xì)線和鉤碼（實(shí)驗(yàn)中也可沒有刻度尺）；
②組成滑輪組后，分別測出鉤碼重力不同時的滑輪組的機(jī)械效率，通過比較得出結(jié)論；
其它條件不變，額外功不變，被提升的物體越重，所做的有用功越多，則有用功在總功中所占的比例越大，機(jī)械效率越高，可得：
同一滑輪組，被提升的物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高．
故答案為：（1）見上圖；62.5；2；（2）①器材：滑輪組，細(xì)線，鉤碼，彈簧測力計(jì)；②實(shí)驗(yàn)步驟：a．將一定質(zhì)量的鉤碼掛在組裝好的滑輪組下，測量此時滑輪組的機(jī)械效率；b．只改變所掛鉤碼數(shù)量，再次測量滑輪組的機(jī)械效率；③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：同一滑輪組，被提升的物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高．

點(diǎn)評：此題是測量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)，考查了滑輪組的組裝及機(jī)械效率的計(jì)算和公式的變形應(yīng)用，同時考查了控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用及被提升的物重對滑輪組機(jī)械效率的影響．