Question

小明想利用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究：對(duì)于同一滑輪組，掛同一重物，如果繩子的繞法不同，機(jī)械效率是否相同？
（1）他應(yīng)選圖______和圖______進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作；
（2）試從理論上分析：在不考慮繩子的重量和繩子與滑輪間的摩擦的情況下，對(duì)于同一滑輪組，掛同一重物，滑輪組的機(jī)械效率與繩子的繞法無(wú)關(guān)．（已知每個(gè)鉤碼重力為G，動(dòng)滑輪重力為G，設(shè)鉤碼都勻速上升高度h．）
（提示：機(jī)械效率）

Answer 1

【答案】分析：（1）使用滑輪組，機(jī)械效率的高低與提升重物的重力和動(dòng)滑輪的重力有關(guān)，現(xiàn)在要研究與繩子的繞法是否有關(guān)，需要采用控制變量法，即選擇提升相同的重物、都使用一個(gè)動(dòng)滑輪，使用不同的繞法，據(jù)此選擇；
（2）
解答：解：
（1）要研究滑輪組的機(jī)械效率與繩子的繞法是否有關(guān)，需要采用控制變量法，讓提升相同的重物、都使用一個(gè)動(dòng)滑輪，采用不同的繞法，由此可知，可選用甲、丙兩圖或乙、丁兩圖；
（2）∵滑輪組的機(jī)械效率：
η====，
∴η_甲=，η_丙=
∵不考慮繩子的重量和繩子與滑輪間的摩擦，
∴F₁=（G+G），F(xiàn)₃=（G+G），
∴η_甲==，η_丙==，
由此可知 η_甲=η_丙，說(shuō)明對(duì)于同一滑輪組，掛同一重物，滑輪組的機(jī)械效率與繩子的繞法無(wú)關(guān)．
故答案為：（1）甲、丙（或乙、�。�；（2）分析過(guò)程同上．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了使用滑輪組有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算方法，考查了學(xué)生利用控制變量法分析實(shí)驗(yàn)的能力，利用好不考慮繩子的重量和繩子與滑輪間的摩擦，F(xiàn)=（G+G）是本題的關(guān)鍵．