Question

在如圖所示的滑輪組機械效率探究實驗中，小明猜想機械效率可能與物體的重力有關，他設計實驗并把數據記錄在表格中，籍此研究．
（h：物體上升高度　 s：自由端移動過的距離　 F：自由端拉力
G：物體重力　　　 G_動：動滑輪重力　　　　 G_定：定滑輪重力）

次數	F/N	G/N	s/m	h/m	η
（1）	1	2	0.3	0.1	66.7%
（2）	2.5	6	0.3	0.1	①

上表中，①的結果是：______；由上表的數據可知，同一滑輪組，被提升物體重力越大，機械效率就越______．
（2）回答實驗后的問題

根據第一組實驗的圖示信息可知，物體在鹽水中的浮力為______N；這組實驗研究物體在不同液體中受到浮力，實驗過程中控制了一個不變的物理量，這個物理量是：______．
（3）小李通過實驗探究重物下落時的運動狀況，它選擇了一個沒有風、而且足夠高的地方，讓手上的重物從靜止開始放手，另一個同伴小張通過儀器測量重物下落時間與速度的有關數據如下表：

下落時間t/s	0	1	2	3	4	…
下落速度v/（m?s-1）	0	9.8	19.6	①	39.2	…

請你分析上表中的數據，填寫對應的下落速度①______m/s；
分析下落速度與時間之間的關系，可以得出結論：______．

Answer 1

解：（1）由表格中數據知，
η=×100%=×100%=×100%=80%；
由表格中數據知，同一滑輪組，被提升的物重增大，則機械效率增大；
（2）由圖知，測力計的分度值為0.2N，物體的重力G=5N，在鹽水中的拉力為F=3.8N，所以F_浮=G-F=5N-3.8N=1.2N；
分析三幅圖，物體始終浸沒在不同液體中，所以控制了排開液體的體積不變，改變了液體的密度；
（3）由表格中數據知，每秒速度增大9.8m/s，其關系式為v=9.8m/s²t所以第3s的速度應為29.4m/s；
可得：重物由靜止下落時的速度與時間成正比．
故答案為：（1）80%；高；（2）1.2；排開液體的體積；（3）29.4；重物由靜止下落時的速度與時間成正比．
分析：（1）根據公式η=×100%=×100%計算出機械效率；
分析比較兩次機械效率的大小得出機械效率與物重之間的關系；
（2）根據F_浮=G-F計算出物體在鹽水中受到的浮力；
掌握影響浮力大小的兩個因素：液體密度和排開液體的體積，結合圖中提示得出控制的變量；
（3）根據表格中數據得出速度與時間的關系，從而分析出第3s的速度．
點評：此題通過三個小題考查了機械效率的計算及影響滑輪組機械效率的因素，考查了影響浮力大小因素的探究及稱重法浮力的測量，注意控制變量法的應用，還考查了重物下落時的運動狀況的探究，在分析數據時，注意物理量的大小變化及變化的關系，從而得出結論．