4.(2024·江苏)某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.

(1)实验中应沿竖直方向
(2)小组某同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法是
(3)通过比较
(4)有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”.分析表中数据,你认为这句话是

(1)实验中应沿竖直方向
匀速
拉动弹簧测力计;(2)小组某同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法是
不正确
(正确/不正确),因为他没有考虑到摩擦力
对滑轮组机械效率的影响;(3)通过比较
2、3
两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.(填实验次数的序号);(4)有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”.分析表中数据,你认为这句话是
错误
(正确/错误)的.答案
(1) 匀速
(2) 不正确 摩擦力
(3) 2、3
(4) 错误
(2) 不正确 摩擦力
(3) 2、3
(4) 错误
解析
【分析】
本题围绕测滑轮组机械效率的实验展开,需结合实验操作要求、影响机械效率的因素、控制变量法等知识解题。(1)实验中需让滑轮组受力平衡,才能准确测量拉力,因此要匀速拉动弹簧测力计;(2)静止读数时,滑轮与轴间的摩擦力未被考虑,实际拉动时摩擦力会影响拉力,故该想法不正确;(3)探究同一滑轮组物重对机械效率的影响,需控制滑轮组相同,改变物重,据此选实验序号;(4)通过对比省力情况和机械效率的实验数据,判断说法是否正确。
【解析】
(1)实验时,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,此时滑轮组处于平衡状态,拉力大小等于弹簧测力计的示数,能准确测量拉力,故应填“匀速”;
(2)该同学的想法不正确,因为静止读数时,滑轮与轴之间没有相对运动,摩擦力不会体现,而实际拉动滑轮组时,摩擦力会影响拉力大小,进而影响机械效率的测量,所以不能静止读数,故依次填“不正确”“摩擦力”;
(3)要得出“同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高”的结论,需控制滑轮组相同,改变物重,实验2和3是同一滑轮组,物重不同,因此比较2、3两次实验数据,故填“2、3”;
(4)分析实验数据可知,存在机械更省力但机械效率更低的情况,因此“机械越省力,它的机械效率越高”的说法是错误的,故填“错误”。
【答案】
(1) 匀速;(2) 不正确 摩擦力;(3) 2、3;(4) 错误
【知识点】
滑轮组的机械效率、影响机械效率的因素
【点评】
本题为滑轮组机械效率的基础实验题,重点考查实验操作要点、控制变量法的应用及对机械效率与省力关系的理解,是力学实验的核心考点,难度适中,适合学生巩固相关知识。
【难度系数】
0.5
本题围绕测滑轮组机械效率的实验展开,需结合实验操作要求、影响机械效率的因素、控制变量法等知识解题。(1)实验中需让滑轮组受力平衡,才能准确测量拉力,因此要匀速拉动弹簧测力计;(2)静止读数时,滑轮与轴间的摩擦力未被考虑,实际拉动时摩擦力会影响拉力,故该想法不正确;(3)探究同一滑轮组物重对机械效率的影响,需控制滑轮组相同,改变物重,据此选实验序号;(4)通过对比省力情况和机械效率的实验数据,判断说法是否正确。
【解析】
(1)实验时,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,此时滑轮组处于平衡状态,拉力大小等于弹簧测力计的示数,能准确测量拉力,故应填“匀速”;
(2)该同学的想法不正确,因为静止读数时,滑轮与轴之间没有相对运动,摩擦力不会体现,而实际拉动滑轮组时,摩擦力会影响拉力大小,进而影响机械效率的测量,所以不能静止读数,故依次填“不正确”“摩擦力”;
(3)要得出“同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高”的结论,需控制滑轮组相同,改变物重,实验2和3是同一滑轮组,物重不同,因此比较2、3两次实验数据,故填“2、3”;
(4)分析实验数据可知,存在机械更省力但机械效率更低的情况,因此“机械越省力,它的机械效率越高”的说法是错误的,故填“错误”。
【答案】
(1) 匀速;(2) 不正确 摩擦力;(3) 2、3;(4) 错误
【知识点】
滑轮组的机械效率、影响机械效率的因素
【点评】
本题为滑轮组机械效率的基础实验题,重点考查实验操作要点、控制变量法的应用及对机械效率与省力关系的理解,是力学实验的核心考点,难度适中,适合学生巩固相关知识。
【难度系数】
0.5
5. 某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想,小组将对猜想进行验证.
(1) 如果影响机械效率的因素有多个,要研究机械效率与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法在科学探究中被称作
(2) 下列A、B是同学提出的两个猜想:
猜想A:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关;
猜想B:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关.
(3) 为了验证上述猜想是否正确,同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验.
(a) 按图
(b) 按图
(4) 接着,小组进行了实验验证.

(1) 如果影响机械效率的因素有多个,要研究机械效率与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法在科学探究中被称作
控制变量法
.(2) 下列A、B是同学提出的两个猜想:
猜想A:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关;
猜想B:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关.
(3) 为了验证上述猜想是否正确,同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验.
(a) 按图
1、3或2、4
滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想A的,若实验测得两滑轮组的机械效率大小相等
(相等/不相等),则可初步判断猜想A是错误的;(b) 按图
1、2或者3、4
滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想B的,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想B是正确
(正确/错误)的.(4) 接着,小组进行了实验验证.
答案
(1) 控制变量法
(3) (a) 1、3或2、4 相等
(b) 1、2或者3、4 正确
(3) (a) 1、3或2、4 相等
(b) 1、2或者3、4 正确
解析
【分析】
要解决这道题,需结合科学探究的控制变量法思路:当探究某一因素对物理量的影响时,需控制其他因素不变,只改变该因素。对于猜想A(机械效率与绕法有关),需保证滑轮规格相同、提升物重相同,仅改变绕线方式;对于猜想B(机械效率与物重有关),需保证滑轮规格相同、绕线方式相同,仅改变提升物重,据此分析对应图组。
【解析】
(1) 科学探究中,研究一个因素对物理量的影响时,控制其他因素不变的方法叫控制变量法,故填控制变量法。
(3)(a) 验证猜想A,需选滑轮相同、物重相同、绕法不同的两组图,即图1和3(或图2和4);若这两组机械效率相等,说明绕法不影响机械效率,猜想A错误。
(b) 验证猜想B,需选滑轮相同、绕法相同、物重不同的两组图,即图1和2(或图3和4);若机械效率不相等,说明物重影响机械效率,猜想B正确。
【答案】
(1) 控制变量法
(3)(a) 1、3(或2、4);相等
(b) 1、2(或3、4);正确
【知识点】
控制变量法;滑轮组机械效率
【点评】
本题考查控制变量法在力学实验中的应用,是基础探究题,核心是明确实验中变量与控制量的对应关系,帮助学生理解滑轮组机械效率的影响因素。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合科学探究的控制变量法思路:当探究某一因素对物理量的影响时,需控制其他因素不变,只改变该因素。对于猜想A(机械效率与绕法有关),需保证滑轮规格相同、提升物重相同,仅改变绕线方式;对于猜想B(机械效率与物重有关),需保证滑轮规格相同、绕线方式相同,仅改变提升物重,据此分析对应图组。
【解析】
(1) 科学探究中,研究一个因素对物理量的影响时,控制其他因素不变的方法叫控制变量法,故填控制变量法。
(3)(a) 验证猜想A,需选滑轮相同、物重相同、绕法不同的两组图,即图1和3(或图2和4);若这两组机械效率相等,说明绕法不影响机械效率,猜想A错误。
(b) 验证猜想B,需选滑轮相同、绕法相同、物重不同的两组图,即图1和2(或图3和4);若机械效率不相等,说明物重影响机械效率,猜想B正确。
【答案】
(1) 控制变量法
(3)(a) 1、3(或2、4);相等
(b) 1、2(或3、4);正确
【知识点】
控制变量法;滑轮组机械效率
【点评】
本题考查控制变量法在力学实验中的应用,是基础探究题,核心是明确实验中变量与控制量的对应关系,帮助学生理解滑轮组机械效率的影响因素。
【难度系数】
0.6
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