1 提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想1：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关。
猜想2：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关。
猜想3：滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究，测得的实验数据如表所示。

|实验次序|钩码的重力G/N|钩码上升高度h/m|绳端拉力F/N|绳端移动的距离s/m|机械效率η|
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
|1|2|0.1|0.90|0.3|74.1%|
|2|4|0.1|1.50|0.3|88.9%|
|3|4|0.1|1.25|0.4||
|4|4|0.2|1.50|0.6|88.9%|
（1）实验时应沿竖直方向缓慢向上拉动弹簧测力计。
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图所示的装置完成的，它的机械效率η=。
（3）通过比较2、4两次实验数据，可验证猜想1是（选填“正确”或“错误”）的。
（4）通过比较两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率。
（6）为提高滑轮组的机械效率、节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有。
A. 减轻动滑轮重 B. 增加所提升物的物重
C. 给机械加润滑油 D. 增加重物上升高度

1.(1)匀速 (2)丙 80% (3)错误 (4)1、2 (5)越低 (6)ABC

【分析】
要解决本题，需结合滑轮组机械效率的实验原理、控制变量法及相关公式分析：
1. 实验时需匀速拉弹簧测力计，保证拉力稳定，受力平衡；
2. 判断实验装置需根据绳端移动距离s与钩码上升高度h的关系s=nh，确定承担物重的绳子段数n，对应装置；
3. 计算机械效率用公式η=W有/W总=Gh/(Fs)；
4. 验证猜想需用控制变量法，控制其他变量不变，改变要探究的变量，分析机械效率的变化；
5. 提高机械效率的措施从减小额外功、增大有用功占比两方面考虑。
【解析】
（1）实验时应沿竖直方向匀速缓慢向上拉动弹簧测力计，此时拉力与滑轮组对钩码的拉力平衡，弹簧测力计示数等于拉力大小，测量准确。
（2）根据滑轮组的关系s=nh，n=s/h，第3次实验中h=0.1m，s=0.4m，故n=0.4m/0.1m=4，即承担物重的绳子段数为4，对应图丙；机械效率η=Gh/(Fs)=(4N×0.1m)/(1.25N×0.4m)=0.4J/0.5J=80%。
（3）第2、4次实验中，动滑轮重力相同（n均为3，说明动滑轮相同）、被提升物重相同，仅提升高度不同，机械效率均为88.9%，说明机械效率与提升高度无关，故猜想1错误。
（4）要验证“同一滑轮组提升重物时，物重越大，机械效率越高”，需控制动滑轮重力、提升高度相同，改变物重，符合条件的是1、2两次实验（n均为3，h均为0.1m，G分别为2N、4N，效率分别为74.1%、88.9%）。
（5）第2、3次实验中，被提升物重相同，动滑轮重力不同（n不同，动滑轮越重），第2次效率88.9%，第3次效率80%，故结论为：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
（6）提高滑轮组机械效率的措施：减轻动滑轮重（减小额外功，A正确）；增加所提升物的物重（增大有用功占比，B正确）；给机械加润滑油（减小摩擦，减小额外功，C正确）；提升高度不影响机械效率（D错误），故选ABC。
【答案】
(1)匀速 (2)丙 80% (3)错误 (4)1、2 (5)越低 (6)ABC
【知识点】
滑轮组机械效率、影响滑轮组机械效率的因素、机械效率计算
【点评】
本题为探究滑轮组机械效率影响因素的实验题，综合考查实验操作、装置判断、机械效率计算及控制变量法的应用，需学生熟练掌握相关物理规律和实验方法，是初中物理力学的重点题型。
【难度系数】
0.6

2 学习了机械效率知识后，同学们对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：
A. 斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关。
B. 斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度有关。
C. 斜面的机械效率跟斜面的长度有关。
D. 斜面的机械效率跟物体的重力有关。
小刚同学为了验证猜想是否正确，设计方案并进行了探究，如表反映了他的探究过程。

（1）请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据（小数位参照表中相关数据）。
（2）通过对比实验①②得到的数据，可验证猜想。
（3）通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是当其他条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越。
（4）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和不改变。

2.(1)71% 0.7 (2)B (3)高 (4)斜面的粗糙程度

【分析】
本题围绕斜面机械效率的探究展开，需结合机械效率公式、控制变量法分析。（1）计算空格数据时，利用机械效率公式$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$和有用功公式$W_{有用}=Gh$；（2）对比实验①②，需找出控制量和改变量对应猜想；（3）对比①③，分析倾斜程度对机械效率的影响；（4）验证猜想D时，用控制变量法确定需保持不变的物理量。
【解析】
（1）计算空格数据：
① 实验①的机械效率：$\eta_1=\frac{W_{有用1}}{W_{总1}}×100\%=\frac{0.5J}{0.7J}×100\%≈71\%$；
② 实验③的有用功：$W_{有用3}=Gh_3=1N×0.7m=0.7J$；
（2）对比实验①②：斜面倾角、长度、物重均相同，仅粗糙程度不同，验证猜想B；
（3）对比实验①③：粗糙程度、长度、物重相同，斜面倾角越大，机械效率从71%变为78%，故结论：其他条件一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高；
（4）验证猜想D（机械效率与物重有关），根据控制变量法，需控制斜面的长、倾斜程度、斜面的粗糙程度不变，改变物重。
【答案】
(1)71%；0.7 (2)B (3)高 (4)斜面的粗糙程度
【知识点】
斜面机械效率；控制变量法；机械效率计算
【点评】
本题考查斜面机械效率的探究实验，核心是机械效率公式应用和控制变量法的运用，需准确分析实验变量，难度适中。
【难度系数】
0.6