Question

14．（1）如图1所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，一定要竖直向上且匀速拉动弹簧测力计，此时弹簧测力计的示数如图1所示，是2.4N，如果仅增大物体的重，不计绳重和摩擦，则该滑轮组的机械效率将增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）小明学习了动能和相关知识后，为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，他设计了如图2甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为h_A、h_B、h_C的位置滚下（m_A=m_B＜m_C，h_A=h_C＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答：
①用来研究超速安全隐患时，需要让两个小球的质量相同，实验时应选择甲、乙两个图所示实验进行比较；
②用来研究超载安全隐患时，需要让两个小球的速度相同，实验时应选择甲、丙两个图所示实验进行比较；
③这种科学研究方法在物理学中叫做控制变量法．

Answer 1

分析 （1）要准确测量绳端拉力，需匀速直线拉动测力计；在进行测力计的读数时，要注意测力计的分度值；同一滑轮组提起物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高．
（2）动能大小的影响因素：质量和速度．质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大．对照图示，结合控制变量法解答．

解答 解：
（1）要正确测量绳端拉力，需拉动测力计做匀速直线运动；
图中测力计的分度值是0.2N，所以测力计的示数是2.4N；
若增加物体的重，则所做的有用功增大，而克服动滑轮重所做额外功不变，所以有用功在总功所占的比例增大，所以滑轮组的机械效率增大．
（2）①超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大．选择质量相等到达水平面速度不同的A、B小球，即甲、乙两图符合题意．
②超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大．选择到达水平面的速度相等，质量不同的A、C小球进行实验，即甲、丙两图符合题意．
③将多因素转化为单因素问题研究的方法在物理学中叫做控制变量法．
故答案为：（1）匀速；2.4；增大； （2）①甲、乙；②速度；③控制变量．

点评 此题是测量滑轮组的机械效率和动能因素的两个实验，主要考查了实验注意事项、弹簧测力计读数、影响滑轮组机械效率的因素和控制变量法的理解和应用．属于基础题．