Question

實驗臺上有組裝好的實驗裝置，如圖所示，其中彈簧測力計的量程為0～5N．另外還有質(zhì)量為100g的鉤碼6個（圖中未畫出）．小李同學利用該裝置分別將400g和600g的鉤碼勻速提升0.1m和0.2m，分別測出物體被提升的高度h、彈簧測力計的示數(shù)F和測力計豎直向上移動的距離s，測得的實驗數(shù)據(jù)如下表（g取10N/kg）．
（1）請根據(jù)上述條件及實驗數(shù)據(jù)完成下表（結(jié)果保留一位小數(shù)）；
（2）根據(jù)測量結(jié)果，小李同學認為該滑輪組的機械效率與滑輪組提升重物的高度有關系，提升物體高度越高滑輪組的機械效率越高．請你利用所給實驗器材證明小李的結(jié)論是錯誤的．（簡要寫出實驗步驟，思路清晰即可）

G/N	h/m	F/N	s/m	η/%
4	0.1	3.2	0.2	62.5
6	0.2	4.5	0.4	66.7

實驗步驟：

①用圖示滑輪組豎直向勻速提起2個鉤碼，記下鉤碼提升是高度h₁，彈簧測力計移動的距離s₁；
②用同一滑輪組提起相同的2個鉤碼，記下鉤碼提升是高度h₂，彈簧測力計移動的距離s₂；
③重復步驟②3次，依次記下鉤碼上升的高度h₃、h₄、h₅與彈簧測力計移動的距離s₃、s₄、s₅；
④求出各次實驗時滑輪組的效率，比較各次實驗時滑輪組的效率，得出結(jié)論．

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Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，由功的計算公式與效率公式求出滑輪組的效率與物體提升是高度．
（2）要證明“滑輪組的機械效率與滑輪組提升重物的高度有關系”，可以使用同一個滑輪組提升同一重物，改變物體被提升的高度，求出各次實驗時，滑輪組的效率，然后得出結(jié)論．

解答：解：（1）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，滑輪組效率：
η₁=

W1有

W1總

=

G1h1

F1s1

=62.5%；
η₂=

W2有

W2總

=

G2h2

F2s2

=

6N×h2

4.5N×0.4m

=66.7%，
解得：h₂=0.2m；
（2）證明“滑輪組的機械效率與滑輪組提升重物的高度有關系”是錯誤的實驗步驟：
①用圖示滑輪組豎直向勻速提起2個鉤碼，記下鉤碼提升是高度h₁，彈簧測力計移動的距離s₁；
②用同一滑輪組提起相同的2個鉤碼，記下鉤碼提升是高度h₂，彈簧測力計移動的距離s₂；
③重復步驟②3次，依次記下鉤碼上升的高度h₃、h₄、h₅與彈簧測力計移動的距離s₃、s₄、s₅；
④求出各次實驗時滑輪組的效率，比較各次實驗時滑輪組的效率，得出結(jié)論．
故答案為：（1）62.5；0.2；（2）實驗步驟如上所述．

點評：本題考查了求滑輪組效率、鉤碼上升的高度、實驗設計等問題；應用功的計算公式與效率公式可以求出滑輪組的效率與鉤碼上升的高度；設計實驗時注意控制變量法的應用，根據(jù)實驗目的、正確應用控制變量法即可正確解題．