中考物理重难点复习：99-热点50 测量滑轮组的机械效率实验（精练）93

这是一份中考物理重难点复习：99-热点50 测量滑轮组的机械效率实验（精练）93，共19页。

（1）实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计；
（2）小组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 （选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响；
（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据分别为 和 。
（4）通过比较 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号）；
（5）通过比较 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）；
2．小雪在“测滑轮组机械效率”的实验中，利用如图所示的实验装置，她分别记下了钩码和弹簧测力计的位置，并完成了下列表格的部分内容。
（1）小雪是怎样组装滑轮组的，请你帮她画出。
（2）实验原理是 。
（3）小雪 拉动弹簧测力计使钩码匀速上升，并由弹簧测力计读出拉力的大小，与其他被测物理量一起记入表格中。
（4）实验中什么工具可以不用？ 。这时滑轮组机械效率的表达式应为 （用所测量的字母表示）。
（5）若提升的钩码的重力增加，则该滑轮组的机械效率将 （变大/不变/变小）。
（6）通过实验你可以得到的结论是 。
3．某同学利用如图所示的装置探究滑轮组机械效率与哪些因素有关，他猜想滑轮组的机械效率可能与钩码重力、动滑轮重力、滑轮的轮与轴之间的摩擦有关。
（1）实验器材除了图中所示外，还需要 。
（2）组装好滑轮组后他匀速竖直向上拉弹簧测力计并在运动中读数，记录数据如表。表中a＝ ，b＝ （结果保留到1%）。
（3）实验过程中测力计应该匀速竖直向上拉，如果使物体加速运动，则测得的滑轮组的机械效率将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（4）学习小组改变提起钩码重力又做了两次实验，他们这样做可以探究“同一滑轮组，机械效率与 是否有关。”此探究需保持动滑轮重力及 不变。
4．小明在利量滑轮组机械效率的实验时，发现刻度尺示数模糊不清，但依然测出了滑轮组的机械效率。步骤如下：
①用弹簧测力计测出物重G；
②按图示组装好滑轮组；
③拉动弹簧测力计使物体匀速上升，读出拉力的大小F；
（1）如图，该滑轮组机械效率的表达式为 。（用题中已知量的字母表示，绳子的股数要用具体数字表示）
（2）实验过程中拉力F应该在弹簧测力计做匀速运动时读数，小明为了方便，在测力计静止时读数，结果测出的机械效率比真实值偏大，其原因是他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响。
5．建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“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）通过比较 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无关。
（4）通过比较1、3两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率 。
（5）（多选）为提高滑轮组机械效率、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.增加所提物体重
C.机械加润滑油
D.增加重物上升高度
6．小明利用甲和丙的器材测量滑轮组的机械效率（忽略绳重和摩擦）：
（1）当小明利用图甲装置进行实验时，重物以0.1m/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向上移动的速度为 m/s。
（2）只改变动滑轮重力，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图像，分析图像可知被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 。
（3）分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。
（4）当甲、丙滑轮组使用相同的动滑轮提升相同的重物时，甲滑轮组的机械效率 丙滑轮组的机械效率。（选填“大于”“等于”或“小于”）
7．小敏同学用如图所示装置，测量“滑轮组机械效率”的实验（若绳重及摩擦所做的功始终占总功的10%）。
（1）第一次实验中，小敏同学在绳子自由端施加竖直向上10N的拉力，使20N的重物匀速向上移动了10cm，则绳子自由端移动距离s是 cm，有用功W有为 J，滑轮组的机械效率为 ，动滑轮重为 N；
（2）第二次实验中，小敏同学仍然在绳子自由端施加竖直向上10N的拉力，使20N的重物匀速向上移动，测量出绳子自由端相对于动滑轮移动的竖直距离为30cm，则第二次实验中，拉力所做的功是 J。
8．某同学看到建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何可以提高滑轮组的机械效率呢？为此该同学们用如图所示的装置进行了实验探究，实验数据记录如表所示。
（1）实验中，应沿 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）（多选）根据以上结论，你认为下列措施可提高机械效率的是 。
A.减轻动滑轮重
B.减少绳端移动的距离
C.适当增加所提物体重
D.适当增加重物上升高度
（4）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功。进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功，可见使用任何机械都不省功。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 。
A.平面镜成像的规律
B.牛顿第一定律
C.阿基米德原理
9．如图所示，在“探究滑轮组的机械效率”时，小明用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组实验，实验中测得数据真实可靠，见下表：
（1）请根据表中数据，在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
（2）表格中编号①处数据应填 ，此次实验做的总功是 J。
（3）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 无关。
（4）分析表中第1、3、4组数据，你得出的本实验结论是：同一滑轮组匀速提升重物时，机械效率随 的增加而增大。
10．在“测定动滑轮机械效率”的实验中，同学们用如图所示的滑轮组提升钩码，他和同学们做出了如下猜想：
猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关；
猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关；
（1）为了验证猜想一，准备器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和 。用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如下表所示：
（2）分析表中数据通过计算可知：由表中实验数据分析可知，现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合图象 。
（3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是 。
（4）根据题中数据可知道如果绳子能承受的最大拉力是2.2N，保持省力的情况下提升物体，请通过推理写出机械效率的范围。（写出必要的文字说明，表达式及最后结果）
11．在探究滑轮组机械效率的实验中，实验数据表格如下：
第1次实验时，先用测力计测出钩码的重力G；在如图，用测力计缓慢竖直拉绳端，提升钩码，读出测力计示数F，记下钩码升高的高度和绳端移动的距离。
（1）在图甲中，画出滑轮组最省力的绕线方式。
（2）表格中的数据为：① ；② ；③ 。
（3）要验证滑轮组机械效率与重物上升高度无关，需选哪几次实验数据作比较？ 。
（4）根据第1、3次实验数据，写出提高滑轮组机械效率的方法： 。
D.100%
（5）另一实验小组改变动滑轮的重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图象。分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越 （高/低）；分析图象中的A点可知，此时被提升物体所受的重力 。
A.一定大于12N
B.等于12N
C.一定小于12N
答案详解
1．【分析】（1）（2）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，据此分析；
（3）确定丁图中绳子的有效段数，根据s＝nh得出绳子移动的距离，根据η＝×100%得出机械效率；
（4）研究滑轮组的机械效率与绳子段数的关系，要控制其它因素相同，据此分析；
（5）研究滑轮组的机械效率与提升物体重力的关系，要控制其它因素相同，据此分析。
【解答】解：（1）实验中应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，拉力等于测力计示数；
（2）小组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，他的想法不正确，因为她没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响；
（3）丁图中，绳子的有效段数为4，绳端移动距离：
s＝nh＝4×0.1m＝0.4m，机械效率：
η＝＝×100%＝80%，表中第4次实验数据分别为0.4和80%；
（4）甲、乙、丙、丁实验中绳子的有效段数分别为2、3、3、4，甲、乙、丙实验装置相同，研究滑轮组的机械效率与绳子段数的关系，要控制其实因素相同，只改变绳子的段数，故通过比较1、2两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关；
（5）研究滑轮组的机械效率与提升物体重力的关系，要控制其实因素相同，只改变物体的重力，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。
故答案为：（1）匀速；（2）不正确；摩擦；（3）0.4；80%；（4）1、2；（5）2、3。
2．【分析】（1）首先要掌握滑轮组的省力特点：滑轮组由几股绳子承担物重，提起绳子的力就是物重的几分之一。
（2）测滑轮组机械效率的实验中，实验原理是η＝×100%；
（3）该实验中要准确测出拉力的大小，应使弹簧测力计竖直向上匀速拉动物体；
（4）根据机械效率的变形公式可知需要的测量工具；滑轮组效率为有用功与总功的比值，有用功为克服物体重力做的功，总功为拉力做的功；
（5）在额外功不变的情况下，增大物重可以提升机械效率；
（6）分析钩码重力增加时，滑轮组的机械效率如何变化。
【解答】解：
（1）根据第1次的实验数据和s＝nh可得，n＝＝＝3；
因此滑轮组由3股绳子承担物重，应从动滑轮绕起，小雪组装的滑轮组如下图：
；
（2）测滑轮组机械效率的实验中，实验原理是η＝×100%；
（3）要准确测出拉力的大小，小雪要竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
第一次的机械效率：η＝＝×100%＝66.7%；
第二次的有用功，W有用2＝Gh＝2N×0.15m＝0.3J，
第二次的总功，W总2＝Fs＝0.8N×0.45m＝0.36J，
第二次的机械效率：η′＝＝×100%＝83.3%；
（4）已知提升物体绳子的股数，由η＝＝＝＝可知，只需要测量G和F，就可以测出滑轮组的机械效率，因此测量工具只需要弹簧测力计，不需要刻度尺；
则这时滑轮组机械效率的表达式应为η＝×100%。
（5）在额外功不变的情况下，增大提升的钩码的重力，有用功会增大，有用功在总功中所占的比例增大，故机械效率将变大。
（6）通过表格数据和3小题的计算可以得到的结论是：同一滑轮组，被提升的物重越大，机械效率越高。
故答案为：（1）如上图；（2）η＝×100%；（3）竖直向上匀速；（4）刻度尺；η＝×100%；（5）变大；（6）同一滑轮组，被提升的物重越大，机械效率越高。
3．【分析】（1）根据机械效率公式分析需要的测量器材；
（2）根据弹簧测力计的分度值读出拉力的大小；根据W＝Fs求出总功，根据W＝Gh求出有用功，利用η＝×100%求出滑轮组的机械效率；
（3）如果拉弹簧测力计时用力较大，使物体运动的速度越来越大，此时测得的拉力偏大，总功偏大，有用功不变，则机械效率偏低；
（4）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度克服动滑轮的重所做的额外功关系，提升的物重增加时克服物重所做的有用功的变化，进一步分析机械效率得出其变化。
【解答】解：（1）由η＝＝分析可知钩码上升高度、绳子自由端移动距离需要刻度尺；
（2）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，绳自由端所受拉力F＝2.4N；
总功：W总＝Fs＝2.4N×0.6m＝1.44J，
有用功：W有用＝Gh＝6N×0.2m＝1.2J，
滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%≈83%；
故a＝2.4，b＝83%；
（3）如果拉弹簧测力计时用力较大，使物体运动的速度越来越大，此时所测的拉力偏大，则计算出的总功偏大，有用功不变，所以机械效率偏小；
（4）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，由W＝Gh可知，克服动滑轮的重所做的额外功相同，提升的物重增加时，克服物重所做的有用功增加，滑轮组的机械效率变大，学习小组改变提起钩码数又做了两次实验，探究同一滑轮组，机械效率与提升物体的重力是否有关。此探究需保持动滑轮重和滑轮的轮与轴之间的摩擦不变。
故答案为：（1）刻度尺；（2）2.4；83%；（3）偏小；（4）提升物体的重力；滑轮的轮与轴之间的摩擦。
4．【分析】（1）该滑轮组机械效率的表达式为η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%。
（2）若在测力计静止时读数，则没有测量出机械的摩擦力，拉力变小，求出的总功变小，据此分析；
【解答】解：（1）如图，绳子的有效段数为3，绳子自由端移动的距离s为物体升高高度h的3倍，s＝3h，
该滑轮组机械效率的表达式为：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%；
（2）实验过程中拉力F应该在弹簧测力计做匀速运动时读数，若某同学为了方便，若在测力计静止时读数，则没有测量出机械的摩擦力，测量出的拉力变小，根据W＝Fs，求出的总功变小，故测出的机械效率将比真实值偏大；
故答案：（1）×100%；（2）摩擦力。
5．【分析】（1）实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计；
（2）由s＝nh确定n的大小，据此第4次实验是用哪个图所示装置来完成的；
（3）要探究滑轮组的机械效率与重物上升高度无关，需要用使用同一滑轮组提升相同重物，物体上升的高度不同，据此判断出符合题意的实验；
（4）根据表格中的数据，利用控制变量法得出结论；
（5）根据影响滑轮组效率高低的因素分析答题。
【解答】解：（1）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动；
（2）在第四次实验中，s＝0.5m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝5，即承担物重的绳子股数n＝5，所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的；
（3）要探究滑轮组的机械效率与重物上升高度无关，需要用使用同一滑轮组提升相同重物，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率相同，通过比较实验1、2数据可得出；
（4）1、3两次实验，s＝0.3m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝3，使用同样的滑轮组，即使用的甲、乙两图，通过得出的实验数据可知提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；
（5）要提高滑轮组的机械效率，可以：
A、减轻动滑轮重力，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率；故A正确；
B、由实验得出的结论可知，增大提升的物体重力，可以提高滑轮组的机械效率，故B正确；
C、机械加润滑油，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率；故C正确；
D、滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝，可见滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关，所以，增加重物上升高度，不能提高滑轮组的机械效率；故D错误。
故答案为：（1）匀速；（2）丙；（3）1、2；（4）高；（5）ABC。
6．【分析】（1）由图甲可知滑轮组绳子的有效股数，根据v绳＝nv物求出弹簧测力计竖直向下移动的速度；
（2）根据图像得出机械效率与动滑轮重的关系，然后得出相应的结论；
（3）忽略绳重和摩擦，提升物体重力所做的功为有用功，提升物体和动滑轮重力所做的功为总功，根据η＝×100%表示出滑轮组的机械效率，然后结合A点的数据求出被提升物体的重力；
（4）若忽略绳重及摩擦，则克服动滑轮重做的功为额外功的唯一来源，他们做的有用功相同，因此总功相同，由η＝×100%分析。
【解答】解；（1）由图可知，n＝3，则弹簧测力计竖直向上移动的速度v绳＝nv物＝3×0.1m/s＝0.3m/s；
（2）根据图乙可知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低；
（3）忽略绳重和摩擦，提升物体重力所做的功为有用功，提升物体和动滑轮重力所做的功为总功，
所以，滑轮组的机械效率η＝＝＝，
由图乙可知，G动＝1N，η＝80%，则80%＝，
解得：G＝4N；
（4）小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，则克服动滑轮重做的功为额外功，额外功相同，做的有用功相同，因此总功相同，由η＝×100%，则甲、丙滑轮组的机械效率相同，甲滑轮组的机械效率等于丙滑轮组的机械效率。
故答案为：（1）0.3；（2）低；（3）4；（4）等于。
7．【分析】（1）由图知，承担物重的绳子股数n＝3，绳子自由端移动距离s＝3h；利用W＝Gh求拉力做的有用功，利用W＝Fs求拉力做的总功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；
已知绳重及摩擦所做的功始终占总功的10%，由此求出克服绳重及摩擦所做的功，由W动＝W总﹣W1﹣W有求出拉力对动滑轮所做的功，最后利用W＝Gh求出动滑轮重；
（2）根据s′＝h′+30cm＝s′+30cm求出绳子自由端移动的距离，利用W＝Fs求拉力做的总功。
【解答】解：（1）由图可知，承担物重的绳子股数n＝3，因此，绳子自由端移动距离：s＝3h＝3×10cm＝30cm，
滑轮组所做有用功：W有＝Gh＝20N×0.1m＝2J，
滑轮组做的总功：W总＝Fs＝10N×0.3m＝3J
机械效率：η＝，
由题意可知，绳重及摩擦所做的功始终占总功的10%，则拉力对绳重及摩擦所做的功：
W1＝10%W总＝10%×3J＝0.3J，
拉力对动滑轮所做的功：
W动＝W总﹣W1﹣W有＝3J﹣0.3J﹣2J＝0.7J，
由公式W＝Gh可知，动滑轮重：，
（2）若绳子自由端相对于动滑轮移动的竖直距离为30cm，则有s′＝h′+30cm＝s′+30cm，
解得，绳子自由端移动的距离：s′＝45cm，
因此，第二次实验中，拉力所做的功：W总′＝Fs′＝10N×0.45m＝4.5J。
故答案为：（1）30；2；66.7%；7；（2）4.5。
8．【分析】（1）实验时应沿竖直方向匀速拉动物体；
（2）由s＝nh确定n的大小，据此判断第4次实验是用哪个图所示装置来完成的；
（3）根据影响滑轮组效率高低的因素分析答题；
（4）物理学中，常常有难以达到条件的时候，这时，我们常常需要借助将实验想象为理想情况下来达到我们的目的，在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律，这种研究问题的方法就叫科学推理法。
【解答】解：（1）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动；
（2）在第四次实验中，s＝0.5m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝5，即承担物重的绳子股数n＝5，所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的；
（3）要提高滑轮组的机械效率，可以：
A、减轻动滑轮重力，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率；故A正确；
B、滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，可见滑轮组的机械效率与绳端移动的距离无关，所以，减少绳端移动的距离，不能提高滑轮组的机械效率；故B错误；
C、适当增加所提物体重，可以增大有用功，而额外功不变，有用功与总功的比值增大，可以提高滑轮组的机械效率，故C正确；
D、滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，可见滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关，所以，增加重物上升高度，不能提高滑轮组的机械效率；故D错误；
故选AC；
（4）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械不省功（采用了理想化推理法）：
AC、平面镜成像的规律、阿基米德原理可通过实验直接验证；
B、而牛顿第一定律不能用实验直接验证，是在实验的基础下推理得出的；
故选B。
故答案为：（1）竖直；匀速；（2）丙；（3）AC；（4）B。
9．【分析】（1）根据h与s的关系（s＝nh）结合表格中数据判断承担物重的绳子段数，然后绕线；
（2）根据公式η＝×100%＝×100%计算第四次的机械效率，根据W总＝Fs可求总功；
（3）分析机械效率的变化及前面物理量的变化得出结论，机械效率与物体被提升的高度无关；
（4）分析3、4中机械效率和物理量的变化，得出机械效率与被提升的物重之间的关系。
【解答】解：
（1）由实验数据可知，s＝3h，所以滑轮组由3段绳子承担物重，因此绳子应从动滑轮上面的挂钩开始绕起，如图所示：
；
（2）第4次实验的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%≈66.7%；
此次实验做的总功是：
W总＝Fs＝2N×0.3m＝0.6J；
（3）由第1、2组数据可知，动滑轮重、钩码重均相同，钩码被提升的高度不同，但机械效率相同，可知同一滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关；
（4）由第1、3、4组数据可知，动滑轮重、钩码被提升的高度相同，被提升的钩码重不同，机械效率不同，物重越大，机械效率越大，故结论为：同一滑轮组匀速提升重物时，机械效率随被提升的物的增加而增大。
故答案为：（1）见上图；（2）66.7；0.6；（3）物体被提升的高度；（4）被提升的物重。
10．【分析】（1）在实验中，需要的器材有刻度尺，钩码，弹簧秤，铁架台，滑轮，细绳；
（2）从题可知，动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，首先根据影响摩擦力大小的因素判断出绳与滑轮间的摩擦，再利用机械效率公式判断出动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系；
（3）研究滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关，要控制其它因素相同，只改变动滑轮的重力；
（4）根据表格数据得出nF＝G物+G动的关系，由F＝（G物+G动）算出如果绳子能承受的最大拉力是2.2N时提起物体的重力，根据η＝＝＝算出滑轮组的最大机械效率；
根据F＝（G物+G动）知要保持省力的情况下提升物体，G物＞G动，根据η′＝＝＝＞＝50%算出滑轮组最小的机械效率，进而判断出滑轮组的机械效率范围。
【解答】解：（1）在此实验中，提升的物体是钩码，同时需要用到测力计测量钩码的重力和绳端拉力；
（2）动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大；
同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，故C符合题意
（3）为了验证猜想二，滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关，要改变动滑轮的重力，故还需增加的实验器材是几个自重不同的滑轮；
（4）第一组实验数据知nF﹣G物＝2×0.7N﹣1N＝0.4N，第二组实验数据知nF﹣G物′＝2×1.2N﹣2N＝0.4N，第三组实验数据知nF﹣G物″＝2×1.7N﹣3N＝0.4N，
故根据nF＝G物+G动得：
如果绳子能承受的最大拉力是2.2N，由F＝（G物+G动）可得，
提起物体的重力：
G″＝2F最大﹣G轮＝2×2.2N﹣0.4N＝4N，
所以滑轮组的机械效率最大为：
η＝＝＝＝≈90.9%，
根据F＝（G物+G动）知要保持省力的情况下提升物体，G物＞G动，
滑轮组的机械效率最小为：
η′＝＝＝＞＝＝50%，故滑轮组的机械效率范围是大于50%小于等于90.9%。
故答案为：（1）弹簧测力计；（2）C；（3）几个重力不同的动滑轮；（4）大于50%小于等于90.9%。
11．【分析】（1）承担物重的绳子段数越多越省力；
（2）根据连接动滑轮绳子的段数和绳子自由端移动的距离，根据s＝nh求出钩码上升的高度；根据W＝Fs求总功，根据W＝Gh求出有用功；
（3）验证滑轮组机械效率与重物上升高度是否有关时，应采用控制变量法；
（4）根据表格中的数据，利用控制变量法分析。
【解答】解：（1）要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起如图所示：
；
（2）根据甲中的绕线方式可知，有3段绳子拉着动滑轮，则钩码上升的高度为：h＝＝＝0.1m；
则有用功为：W有用＝Gh＝2N×0.1m＝0.2J；总功为：W总＝Fs＝1N×0.3m＝0.3J；
（3）要验证滑轮组机械效率与重物上升高度是否有关时，需要控制滑轮组的绕法相同、物体的重力相同，上升的高度不同，需选第1次、第2次实验数据作比较；
（4）根据第1、3次实验数据可知，钩码上升的高度相同，钩码的重力不同，钩码重力越高，机械效率越大，故增加提升物体的重力可以提高机械效率。
故答案为：（1）见解析；（2）0.1；0.3；0.2；（3）第1次、第2次；（4）增加提升物体的重力。

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次数
钩码重量G/N
钩码上升
高度h/m
绳端拉
力F/N
绳端移
动距离s/m
机械
效率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
实验次数
钩码重G/N
钩码提升的高度h/cm
弹簧测力计示数F/N
绳子末端移动的距离s/cm
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
1
0.1
0.5
0.3
0.1
0.15
/
2
2
0.15
0.8
0.45
/
/
/
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
绳子自由端所受拉力F/N
绳子自由端移动距离s/m
机械效率η/%
6
0.2
a
0.6
b
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
实验次数
钩码重力/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η（%）
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6
2
1
0.2
0.6
0.6
55.6
3
2
0.1
1
0.3
66.7
4
2
0.1
0.7
0.5
57.1
实验次数
物重G/N
钩码上升高度
h/m
动力F/N
动力作用点移动
距离s/m
滑轮组的机械
效率η/%
I
1
0.1
0.7
0.3
47.6
2
1
0.2
0.7
0.6
47.6
3
2
0.1
Ll
0.3
60.6
4
4
0.1
2
0.3
①
实验序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
①
1.0
20.0
0.7
40.0
②
2.0
20.0
1.2
40.0
③
3.0
20.0
1.7
40.0
序号
钩码重
G/N
钩码升高
的高度h/m
测力计
示数F/N
绳端移动的
距离s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械
效率η
第1次
2
①
1
0.3
②
③
66.7%
第2次
2
0.2
1
0.6
0.4
0.6
66.7%
第3次
4
0.1
1.6
0.3
0.4
0.48
83.3%