Question

（2008?天河區三模）同學們在探究“影響滑輪組機械效率高低的因素”時提出了下列猜想：
（a）滑輪組機械效率高低可能與動滑輪重力有關；
（b）滑輪組機械效率高低可能與被提物體重力有關；
（c）滑輪組機械效率高低可能與物體提升高度有關；
（d）滑輪組機械效率高低可能與承重繩子段數有關．
一位同學設計了如圖所示的四個滑輪裝置，依次進行了4次實驗，對上述猜想進行探究，用彈簧測力計測出繩子自由端的拉力和物體重力，記錄的實驗數據如下表所示：

實驗次數	物體重力/N	動滑輪重力/N	拉力/N	承重繩子的段數n	機械效率
1	2	1	1	3	67%
2	4	1	1.7	3	78%
3	4	2	2	3	67%
4	4	1	2.5

（1）第4次實驗（圖中的④）承重繩子的段數為

2

，機械效率為

80%

；
（2）分析上面表格，由第1次和第2次實驗可知，猜想

b

是正確的；
（3）分析上面表格，由第2次和第3次實驗可知，不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，機械效率越

低

；
（4）要研究滑輪組機械效率高低是否與物體提升高度有關，應該選用

同一

（填“同一”或“不同”）滑輪組，提升

不同

（填“相同”或“不同”）的高度去研究．

Answer 1

分析：（1）動滑輪由2段繩子承擔物重，所以可以省一半的力；
根據公式η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%計算出滑輪組的機械效率；
（2）分析1、2兩次數據中變化的量，得出機械效率的影響因素；
（3）分析2、3兩次數據中動滑輪和機械效率的大小變化，得出機械效率與動滑輪重之間的關系；
（4）要研究滑輪組機械效率高低是否與物體提升高度有關，應控制被提升的物重和動滑輪重相同，改變物體提升的高度．

解答：解：（1）有圖4知，是動滑輪，由2段繩子承擔物重；
η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

4N×h

2.5N×2h

×100%=80%；
（2）由第1次和第2次實驗可知，其它條件相同，被提升的物體越重，機械效率越高，猜想b正確；
（3）由第2次和第3次實驗可知，不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，機械效率越低；
（4）要研究滑輪組機械效率高低是否與物體提升高度有關，應控制被提升的物重和動滑輪重相同，改變物體提升的高度，所以應選擇同一滑輪組，提升不同的高度，并且要求提升相同的物體．
故答案為：（1）2；80%；（2）b； （3）低；（4）同一；不同．

點評：此題是探究“影響滑輪組機械效率高低的因素”實驗，考查了機械效率的計算及對實驗數據的分析，同時考查了物重、動滑輪重及被提升的高度對機械效率的影響．