Question

15．實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有組裝好的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，其中彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0～5N．另外還有質(zhì)量均為100g的鉤碼六個(gè)（圖中未畫(huà)出）．小軒計(jì)劃用這些器材探究：用動(dòng)滑輪提升重物時(shí)，如果動(dòng)滑輪的機(jī)械效率不變，則有用功跟總功成正比．
小軒的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①在動(dòng)滑輪掛鉤上掛1個(gè)鉤碼，鉤碼的質(zhì)量用m表示，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉繩子自由端，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)用F表示，繩子自由端移動(dòng)的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示．將m、F、s、h測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中；
②保持繩子自由端移動(dòng)的距離s不變，依次改變動(dòng)滑輪所掛鉤碼個(gè)數(shù)，仿照步驟（1）再做5次實(shí)驗(yàn)，將測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中．
③利用W_總=F s，計(jì)算出各次的總功，用W有用=G h=mgh，計(jì)算出各次的有用功，并將各次的W_總、W有用記錄在表格中．
請(qǐng)根據(jù)以上敘述回答下列問(wèn)題：
（1）小軒探究過(guò)程中存在的問(wèn)題是：改變了鉤碼的重力，使動(dòng)滑輪的機(jī)械效率也發(fā)生變化，沒(méi)有改變繩子自由端的距離s，來(lái)改變自變量W_總
（2）請(qǐng)你針尖對(duì)小軒探究過(guò)程中存在的問(wèn)題，寫出改進(jìn)措施：保持鉤碼個(gè)數(shù)不變，依次改變繩子自由端移動(dòng)的距離s．

Answer 1

分析 對(duì)同一滑輪組，改變提升物體的重力可改變機(jī)械效率，為控制機(jī)械效率不變，應(yīng)提升同一重物，通過(guò)改變提升物體的高度（即沒(méi)有改變繩子自由端的距離s）來(lái)改變有用功（即自變量W_總）．據(jù)此分析存在問(wèn)題及改進(jìn)措施．

解答 解：對(duì)同一滑輪組，改變提升物體的重力可改變機(jī)械效率，為控制機(jī)械效率不變，應(yīng)提升同一重物，通過(guò)改變提升物體的高度（即沒(méi)有改變繩子自由端的距離s）來(lái)改變有用功（即自變量W_總）．
（1）故小軒探究過(guò)程中存在的問(wèn)題是：改變了鉤碼的重力，使動(dòng)滑輪的機(jī)械效率也發(fā)生變化，沒(méi)有改變繩子自由端的距離s，來(lái)改變自變量W_總
（2）針對(duì)小軒探究過(guò)程中存在的問(wèn)題，寫出改進(jìn)措施：保持鉤碼個(gè)數(shù)不變，依次改變繩子自由端移動(dòng)的距離s
故答案為：（1）改變了鉤碼的重力，使動(dòng)滑輪的機(jī)械效率也發(fā)生了變化，沒(méi)有改變繩子自由端的距離s，來(lái)改變自變量W_總；
（2）保持鉤碼個(gè)數(shù)不變，依次改變繩子自由端移動(dòng)的距離s．

點(diǎn)評(píng) 本題考查控制變量法的運(yùn)用及對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)估能力和嘗試改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案的能力，是中考的熱點(diǎn)問(wèn)題．