三、实验探究题
26. 同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图所示，实验数据记录如表所示：


(1)实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知：第$4$次实验是用图所示装置来完成的。
(3)第$2$次实验滑轮组机械效率为。
(4)通过比较$1$、$2$两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度(填“无关”或“有关”)。
(5)通过比较两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。
(6)通过比较$3$、$4$两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率(填“越大”或“越小”)。

26.（1）匀速 （2）丙 （3）55.6% （4）无关
（5）1、3 （6）越小

【解析】
(1) 实验中只有沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，才能使弹簧测力计的示数稳定，等于绳子自由端的拉力大小。
(2) 第4次实验中，绳子自由端移动距离s与物体上升高度h的关系为s=4h，说明承担物重的绳子段数n=4，对应丙图装置。
(3) 第2次实验的机械效率η=$\frac{W_{有}}{W_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.8N×0.3m}$×100%≈55.6%。
(4) 1、2两次实验使用同一滑轮组提升相同重物，重物上升高度不同，但机械效率相同，说明滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。
(5) 要探究同一滑轮组提升物体重力对机械效率的影响，需控制滑轮组相同、提升高度相同，改变物重，故选择1、3两次实验数据。
(6) 3、4两次实验提升相同重物，第4次实验动滑轮更重，机械效率更低，说明不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越小。
【答案】
(1) 匀速
(2) 丙
(3) 55.6%
(4) 无关
(5) 1、3
(6) 越小
【知识点】
滑轮组机械效率的探究；机械效率的计算；影响滑轮组机械效率的因素
【点评】
本题围绕滑轮组机械效率的影响因素展开探究，考查了实验操作要点、机械效率计算及控制变量法的应用，是力学实验的典型题型，需熟练掌握相关规律。
【难度系数】
0.6

27. 如图甲所示小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个：

(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向(填“左”或“右”)调节，杠杆调节平衡后，小明在杠杆上$A$点处挂$4$个钩码，在$B$点处挂$6$个钩码，杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件。老师指出他这样得出的结论不合理，这是因为；
(2)实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆在原位置处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：；
(3)丙图中若测力计的示数与钩码重力相等，则测力计与杠杆之间的夹角等于(填锐角的度数)，测力计在丙图中$A$点改变不同的角度时所用的最小拉力是。(设钩码总重为$G$)

27.（1）左 只有一组数据,存在偶然性
（2）杠杆自重影响实验 （3）30° 0.5G

【解析】
(1) 杠杆右端下沉，说明杠杆右端较重，应将平衡螺母向左调节；仅通过一组实验数据得出结论，实验次数过少，结论具有偶然性，不具有普遍性。
(2) 图乙中支点不在杠杆中点，杠杆自身的重力会对杠杆的平衡产生影响，导致测量结果与杠杆平衡条件不符。
(3) 设杠杆每格长度为$L$，钩码总重为$G$，根据杠杆平衡条件$F_1L_1=F_2L_2$，已知$F=G$，$G×2L = G×L_1$，解得$L_1=2L$，$A$点到支点距离为$4L$，由三角函数可知，测力计与杠杆的夹角为$30°$；当拉力垂直于杠杆时，力臂最大，拉力最小，此时$F_{最小}×4L = G×2L$，解得$F_{最小}=0.5G$。
【答案】
(1) 左；只有一组数据，存在偶然性
(2) 杠杆自重影响实验
(3) $30°$；$0.5G$
【知识点】
杠杆平衡条件；杠杆调平；力臂判断
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的探究实验，涵盖杠杆调平、实验结论的普遍性、杠杆自重的影响及力臂相关计算，需熟练掌握杠杆平衡条件的应用。
【难度系数】
0.6