9.小宇在“探究滑轮组机械效率”的实验中,用如图9甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表所示。


|序号|物重G/N|物体上升的高度h/cm|弹簧测力计的示数F/N|弹簧测力计移动的距离s/cm|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|6|3| |9|
|2|6|5|2.5|15|
|3|6|8|2.5|24|
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①如图9甲所示,第1次实验弹簧测力计的示数为N。
②第3次实验中滑轮组的机械效率是。
③分析三次实验数据可知,滑轮组的机械效率与无关。
(2)小红在小宇实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图9乙所示。
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变。
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,则这两套装置的机械效率(选填“相同”或“不相同”),理由是

。

9.(1)①2.5 ②80% ③物体上升的高度 (2)①力的方向 ②相同 不计绳重和摩擦,两位同学用滑轮组提升的重物及动滑轮重都相同,由推导式$\eta=\frac{G}{G+G_{动}}$可知,机械效率相同

【分析】
要解决这道题，需结合滑轮组的特点、机械效率的计算及影响因素分析：
1. 第(1)题①：先通过第1次实验的s和h计算滑轮组的绳子段数，再结合后续实验中拉力的规律（物重、动滑轮不变时拉力相同）得出第1次弹簧测力计的示数；
2. 第(1)题②：利用机械效率公式η=W有/W总=Gh/(Fs)，代入第3次实验数据计算；
3. 第(1)题③：对比三次实验的机械效率和物体上升高度，确定无关因素；
4. 第(2)题①：定滑轮的作用是改变力的方向，据此分析多使用一个滑轮的目的；
5. 第(2)题②：忽略绳重及摩擦时，机械效率由重物和动滑轮重决定，结合推导式判断机械效率是否相同。
【解析】
(1)① 第1次实验中，绳子段数n=s/h=9cm/3cm=3；第2、3次实验物重均为6N，动滑轮不变，拉力F相同，均为2.5N，故第1次弹簧测力计示数为2.5N。
② 第3次实验的机械效率：η=W有/W总=Gh/(Fs)=(6N×0.08m)/(2.5N×0.24m)=0.48J/0.6J=80%。
③ 三次实验中，物重、动滑轮相同，仅物体上升高度不同，机械效率相同，故滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。
(2)① 多使用的滑轮为定滑轮，作用是改变力的方向，故目的是改变力的方向。
② 忽略绳重和摩擦时，滑轮组额外功来自动滑轮重力，机械效率推导式为$\eta=\frac{G}{G+G_{动}}$；两位同学提升的重物G相同，动滑轮重G动也相同，故机械效率相同。
【答案】
9.(1)①2.5 ②80% ③物体上升的高度 (2)①力的方向 ②相同 不计绳重和摩擦，两位同学用滑轮组提升的重物及动滑轮重都相同，由推导式$\eta=\frac{G}{G+G_{动}}$可知，机械效率相同
【知识点】
滑轮组机械效率、定滑轮的作用、机械效率的影响因素
【点评】
本题为探究滑轮组机械效率的实验题，重点考查机械效率计算、滑轮的作用及影响机械效率的因素，需学生熟练掌握相关公式和实验分析方法，是初中物理力学的重点题型，难度适中。
【难度系数】
0.6