第十一章 五 第2课时 滑轮(组)机械效率的测量与探究-2022-2023学年九年级上册物理【拔尖特训】苏科版

的重力G动=1-η η ×G=1-60%60% × G=23G. 设提升n个物块时,滑轮组 的 机 械 效 率 为 90%,则 η' = nG nG+G动 × 100% , 即 90% = nG nG+23G ×100%,解得n=6.故选D. 13. [解析](1) W有用=Gh=1.2× 104N×2m=2.4×104J.(2) W总= W有用 η =2.4×10 4J 80% =3×10 4J,绳端拉 力F= W总 s = W总 3h = 3×104J 3×2m =5× 103N.(3) 克服动滑轮的重力做的功 W动 =G动 h=m动 gh=40kg× 10N/kg×2m = 800J,W额外 = W总-W有用=3×104J-2.4×104J= 6×103J,则克服摩擦和钢丝绳重所做 的功 W额外'=W额外 -W动 =6× 103J-800J=5.2×103J. 第2课时 滑轮(组)机械效率 的测量与探究 1. 竖直 0.6 83.3% 2. B 控制变量法在探究影响滑轮组 机械效率高低因素实验中的应用 因为影响滑轮组机械效率高低 的因素不止一个,所以在探究影响 滑轮组机械效率高低的因素时要运 用控制变量法.本题比较两滑轮组 并结合题意发现:承重绳子段数相 同,动滑轮重相同,提升高度也相 同,只有被提升钩码的重力不同;结 合控制变量法的思想,可知该实验 装置探究的是滑轮组的机械效率与 被提升物体的重力的关系. 3. 0.5G+0.3N 94.3% [解析]由 表格数据可知,重力G 每增大1N,绳 子自由端的拉力F 增大0.5N,所以 F 与G 成一次函数关系,设F 与G 关 系的表达式为F=kG+b,由表格第 一组数据,G=1N,F=0.8N,得 0.8N=k×1N+b ①,由表格第二组 数据,G=2N,F=1.3N,得1.3N= k×2N+b ②,②-①可得k=0.5, 将k=0.5代入①解得b=0.3N,所 以拉力F 与物体所受重力G 的关系 式为F=0.5G+0.3N.当物体重力 G=10N时,此时的拉力F=0.5× 10N+0.3N=5.3N.由图可知,有两 段绳子拉着动滑轮,滑轮组的机械效 率η= W有用 W总 ×100%= Gh Fs×100%= Gh F×2h×100% = G 2F ×100% = 10N 2×5.3N×100%≈94.3%. 4. A [解析]设重物匀速升高的高度 为h,则W有用=G物h;因不计绳重和 摩擦,故 W额外 =G动 h;η= W有用 W总 × 100% = W有用 W有用+W额外 ×100% = G物 G物+G动×100%= 1 1+ G动 G物 ×100%. 由η的表达式可知,η与h、G定、v物 均 无关,故B、C、D均错;若G物 一定,则 G动↓→η↑,A对. 5. D [解析]不计绳重和摩擦,滑轮 组的机械效率η= W有用 W总 ×100%= G物h G物h+G动h×100%= G物 G物+G动 × 100%,由图可知,G物=12N时,滑轮 组的机械效率η1=80%,则80%= 12N 12N+G动×100% ,解得动滑轮的重 力G动=3N,故A错误;当G物=15N 时,滑 轮 组 的 机 械 效 率 η = G物 G物+G动 ×100% = 15N 15N+3N× 100%≈83.3%,故B错误;由图像可 知,同一滑轮组机械效率η随G物 的 增大而增大,但使用滑轮组时,不可避 免地要克服动滑轮重做额外功,所以 总功一定大于有用功,则滑轮组机械 效率一定小于100%,故C错误;不计 绳重和摩擦,G物 不变,动滑轮的重力 不变,改变图甲中的绕绳方式,由η= G物 G物+G动×100% 可知,该滑轮组的机 械效率不变,故D正确. 6. (1) 如图所示 (2) 竖直 1.6 66.7% (3) 1、2、3 (4) 动滑轮重 0.15 第6题 [解析](1) 在前3次实验中,提起动 滑轮和钩码的绳子的段数n=sh = 0.3m 0.1m=3 ;据“奇始动,偶始定”的绕 绳规律可知,绳子的起始端应系在动 滑轮的挂钩上.(2) 在实验中,测量绳 端拉力F 时,应尽量竖直匀速向上拉 动弹簧测力计,这样才便于测量绳端 移动的距离s和拉力F.图乙中弹簧 测力计的分度值为0.2N,示数为1.6N. 第3次实验时滑轮组的机械效率 η3= W3有用 W3总 ×100%= G3h3 F3s3×100%= 4N×0.1m 2N×0.3m×100%≈66.7%. (3) 据 控制变量法的思想,由表中第1、2、3 组数据可知,同一滑轮组的机械效率 与物重有关.(4) 由表中第3、4组数 据可知,不同滑轮组的机械效