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=
垂直
力臂
省
小
匀速
物重
越大
钩码越重，绳与滑轮间摩擦力增大，对应克服摩擦力做的额外功增多
低
大于
【分析】
我们可以顺着实验逻辑和杠杆、轮轴的相关知识逐步推导：
1. 第(3)问：本实验的核心目的就是验证辘轳静止时符合杠杆平衡条件，后续多次实验也证实了该结论成立，直接对应杠杆平衡条件的等式关系即可。
2. 第(6)问：钩码的拉力方向始终沿竖直向下，悬挂钩码的细线自然为竖直方向，当MN水平时，水平线段MN和竖直线段的细线恰好垂直，此时拉力的力臂就和MN上的刻度段完全重合，不需要额外作垂线换算，就能直接读取力臂的数值，这也是实验让MN保持水平的核心目的。
3. 第(7)问：辘轳属于轮轴类的省力杠杆，动力作用在大轮上，阻力作用在缠绕井绳的小轮上，动力臂远大于阻力臂，因此可以实现省力的效果。
4. 第(8)问：不计机械自重和摩擦时，轮轴满足杠杆平衡条件F₁R大=F₂r小，推导得F₁=F₂·(r小/R大)，要让动力更小更省力，就需要小轮半径和大轮半径的比值变小。
【解析】
(3) 实验最终验证了圆板静止时满足杠杆平衡条件，即动力×动力臂等于阻力×阻力臂，因此此处填“=”。
(6) 悬挂钩码的细线沿竖直方向，MN处于水平位置时，MN与竖直的细线互相垂直；此时钩码拉力的力臂刚好对应MN上的刻度长度，可直接通过刻度读取，因此该操作的目的是便于测量力臂。
(7) 井绳缠绕在小轮上时，阻力臂为小轮的半径，动力作用在大轮边缘，动力臂为大轮的半径，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，因此可以省力。
(8) 由轮轴平衡关系F动R大轮=F阻r小轮可知，在阻力和大轮半径不变时，减小小轮和大轮的半径之比，所需的动力就会更小，实现更省力的效果，因此此处填“小”。
【答案】
(3)=
(6)垂直；力臂
(7)省
(8)小
【知识点】
杠杆平衡条件；轮轴省力原理；力臂的测量
【点评】
本题结合古代科技辘轳的传统文化情境，将杠杆平衡条件的验证实验和轮轴的实际应用结合起来，既考查了基础实验操作的设计逻辑，又引导学生用所学简单机械知识解释古代发明的工作原理，贴合情境化命题的新趋势，侧重对基础知识点的理解应用。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们可以顺着实验逻辑和杠杆、轮轴的相关知识逐步推导：
1. 第(3)问：本实验的核心目的就是验证辘轳静止时符合杠杆平衡条件，后续多次实验也证实了该结论成立，直接对应杠杆平衡条件的等式关系即可。
2. 第(6)问：钩码的拉力方向始终沿竖直向下，悬挂钩码的细线自然为竖直方向，当MN水平时，水平线段MN和竖直线段的细线恰好垂直，此时拉力的力臂就和MN上的刻度段完全重合，不需要额外作垂线换算，就能直接读取力臂的数值，这也是实验让MN保持水平的核心目的。
3. 第(7)问：辘轳属于轮轴类的省力杠杆，动力作用在大轮上，阻力作用在缠绕井绳的小轮上，动力臂远大于阻力臂，因此可以实现省力的效果。
4. 第(8)问：不计机械自重和摩擦时，轮轴满足杠杆平衡条件F₁R大=F₂r小，推导得F₁=F₂·(r小/R大)，要让动力更小更省力，就需要小轮半径和大轮半径的比值变小。
【解析】
(3) 实验最终验证了圆板静止时满足杠杆平衡条件，即动力×动力臂等于阻力×阻力臂，因此此处填“=”。
(6) 悬挂钩码的细线沿竖直方向，MN处于水平位置时，MN与竖直的细线互相垂直；此时钩码拉力的力臂刚好对应MN上的刻度长度，可直接通过刻度读取，因此该操作的目的是便于测量力臂。
(7) 井绳缠绕在小轮上时，阻力臂为小轮的半径，动力作用在大轮边缘，动力臂为大轮的半径，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，因此可以省力。
(8) 由轮轴平衡关系F动R大轮=F阻r小轮可知，在阻力和大轮半径不变时，减小小轮和大轮的半径之比，所需的动力就会更小，实现更省力的效果，因此此处填“小”。
【答案】
(3)=
(6)垂直；力臂
(7)省
(8)小
【知识点】
杠杆平衡条件；轮轴省力原理；力臂的测量
【点评】
本题结合古代科技辘轳的传统文化情境，将杠杆平衡条件的验证实验和轮轴的实际应用结合起来，既考查了基础实验操作的设计逻辑，又引导学生用所学简单机械知识解释古代发明的工作原理，贴合情境化命题的新趋势，侧重对基础知识点的理解应用。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们可以逐小问梳理解题思路：
1. 第一问回忆滑轮组实验的操作规范：只有匀速拉动弹簧测力计时，整个装置处于平衡状态，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小，才能准确测出拉力。
2. 第二问对比三次实验的变量：同一滑轮组，动滑轮重力不变，提升的钩码重力逐渐变大，机械效率随之升高，因此可推出机械效率的影响因素是物重。
3. 第三问先明确ΔW的物理含义：总功减去有用功、减去克服动滑轮重力的功，剩下的就是克服绳重、绳与滑轮之间摩擦力做的额外功。钩码重力越大，绳子对滑轮的压力越大，滑动摩擦力就越大，这部分额外功就越多，因此ΔW会随钩码重力增大而变大。
4. 第四问首先结合机械效率的公式，提升同一物体时，动滑轮越重，动滑轮自重带来的额外功占比越高，机械效率就越低；再推导A点的物重：如果完全忽略绳重和摩擦，代入η=G/(G+G动)算出物重为12N，但实际实验中还存在克服绳重和摩擦的额外功，总额外功比仅克服动滑轮重力的额外功更大，要维持相同的机械效率，有用功需要更大，也就是被提升的物体重力大于12N。
【解析】
(1) 实验过程中，需匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速升高，此时系统受力平衡，拉力大小等于弹簧测力计示数，测量结果准确。
(2) 实验使用同一滑轮组，动滑轮重力、摩擦等条件基本不变，仅改变提升钩码的重力，机械效率随物重增大而升高，因此可得同一滑轮组的机械效率与物重有关。
(3) 由ΔW的定义可知，ΔW是克服绳重、绳子与滑轮间摩擦力所做的额外功。钩码重力越大，绳子和滑轮之间的压力越大，摩擦力越大，对应的克服摩擦力做功的额外功就越多，因此钩码的重力越大，ΔW越大。
(4) 当被提升物体的重力相同时，有用功固定，动滑轮越重，克服动滑轮重力做的额外功越多，有用功在总功中的占比越低，滑轮组的机械效率越低；若忽略绳重和摩擦，由η=W有/W总=Gh/(Gh+G动h)=G/(G+G动)，代入G动=4N、η=75%，解得G=12N，实际实验中存在绳重和摩擦，额外功比理想情况更大，要达到相同的机械效率，需要更大的有用功，因此实际被提升物体的重力大于12N。
【答案】
(1)匀速
(2)物重
(3)越大；钩码越重，绳与滑轮间摩擦力增大，对应克服摩擦力做的额外功增多
(4)低；大于
【知识点】
滑轮组机械效率测量
影响滑轮组机械效率的因素
机械效率计算
【点评】
本题是滑轮组机械效率实验的经典考题，既考查了实验基础操作，又深入拆解了额外功的不同组成部分，还结合公式推导设置了易错题，学生容易忽略实际实验中绳重和摩擦的存在，直接按理想情况算出物重等于12N，解题时要注意区分理想模型和实际实验的差异。
【难度系数】
0.5
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