13.某小组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，利用图10所示的实验装置进行实验，测得的实验数据如下表所示。（钩码规格相同）

| 实验次数 | 所用装置 | 钩码所受重力G/N | 提升的高度h/m | 绳端拉力F/N | 绳端移动的距离s/m | 机械效率η |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 甲 | 4 | 0.1 | | 0.3 | |
| 2 | 乙 | 8 | 0.1 | 3.2 | 0.3 | 83.3% |
| 3 | 丙 | 8 | 0.1 | 2.0 | 0.5 | 80.0% |
| 4 | 丙 | 8 | 0.2 | 2.0 | 1.0 | 80.0% |
(1)实验中用弹簧测力计测量拉力F的大小，应沿竖直方向（选填“变速”或“匀速”）缓慢拉动弹簧测力计使绳端向上移动；如果让弹簧测力计静止读数，那么测得的机械效率与实际值相比，要（选填“偏高”“不变”或“偏低”）。
(2)第1次实验中，拉力F的大小如图11所示，弹簧测力计的示数是N，机械效率是（精确到0.1%）
(3)由1、2两次实验数据可得出结论：。分析3、4两次实验数据可知，同一滑轮组的机械效率与重物上升的高度（选填“有关”或“无关”）。
(4)在第3、4次实验操作的基础上，用如图10丁所示方案改变绳端拉力的方向，测得的滑轮组的机械效率将（选填“偏高”“偏低”或“不变”），原因是改变绳端拉力的方向后，匀速拉动重物上升所需的拉力会（选填“变大”“变小”或“不变”）。
(5)实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了（填字母）。
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值，减小误差
C.获得多组数据，归纳出物理规律

解：
(1) 匀速
偏高
(2) 1.8
71.4%
(3) 同一滑轮组，提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高
无关
(4) 偏低
变大
(5) C

【解析】
(1) 实验中沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，拉力大小等于弹簧测力计示数；若弹簧测力计静止读数，滑轮与轴之间的摩擦未被计入，测得的拉力偏小，根据$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$，总功偏小，有用功不变，测得的机械效率偏高。
(2) 图11弹簧测力计分度值为0.2N，示数为1.8N；第1次实验的机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%=\frac{4\mathrm{N}×0.1\mathrm{m}}{1.8\mathrm{N}×0.3\mathrm{m}}×100\%\approx71.4\%$。
(3) 1、2两次实验使用同一滑轮组，提升物体重力不同，可得结论：同一滑轮组，提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高；3、4两次实验仅重物上升高度不同，机械效率相同，说明同一滑轮组的机械效率与重物上升的高度无关。
(4) 改变绳端拉力方向斜向拉动时，拉力的力臂变小，所需拉力变大，总功变大，有用功不变，测得的滑轮组机械效率将偏低。
(5) 多次改变提升的物重、使用不同滑轮组测量机械效率，是为了获得多组数据，归纳出普遍的物理规律，故选C。
【答案】
(1) 匀速；偏高
(2) 1.8；71.4%
(3) 同一滑轮组，提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高；无关
(4) 偏低；变大
(5) C
【知识点】
滑轮组机械效率测量；弹簧测力计读数；控制变量法
【点评】
本题围绕测量滑轮组机械效率的实验展开，覆盖了实验操作细节、数据计算、实验结论推导等核心考点，重点考查学生对实验原理的理解和对控制变量法的应用能力，易错点为静止读数的误差分析、斜向拉绳对机械效率的影响判断。
【难度系数】
0.6