11.5机械效率－－杠杆、斜面的机械效率 考点训练 --2023-2024学年苏科版物理九年级上学期

11.5机械效率 －－杠杆、斜面的机械效率 考点训练 第十一章 简单机械和功 如图所示，小明在探究“杠杆的机械效率与哪些因素有关”实验时，猜想Ⅰ：可能与悬挂重物的位置有关；猜想Ⅱ：可能与物体的质量有关．为此设计了以下三个方案：①在A处悬挂质量不同的 钩码；②在A、B两处悬挂质量 不同的钩码；③在A、B两处悬 挂质量相同的钩码． 1 2 下列说法正确的是(　　) A．①方案能探究猜想Ⅰ B．②方案能探究猜想Ⅰ C．②方案能探究猜想Ⅱ D．③方案能探究猜想Ⅰ D 3 【2023·太仓期中】用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升． 2 (1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计的示数F为_________N；钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，弹簧测力计移动距离s为0.3 m，则杠杆的机械效率为________%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：______________________________． 0.5 66.7 克服杠杆自重做功(答案不唯一) 【点拨】 弹簧测力计的示数为0.5 N，用杠杆提起钩码，有用功W有用＝Gh＝1.0 N×0.1 m＝0.1 J，总功W总＝Fs＝ 0.5 N×0.30 m＝0.15 J，杠杆的机械效率η＝× 100%＝ ×100%≈66.7%；使用杠杆提升钩码，克服机械自重及摩擦做的功是额外功． (2)为了进一步探究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据．根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？ 次数 钩码 悬挂点 钩码 总重 G/N 钩码移 动距离 h/m 拉力 F/N 测力计 移动距 离s/m 机械效 率η/% 1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3 答：______；请简要说明两条理由：①_____________ ___________________；②________________________ _______．如果杠杆粗细均匀，不考虑摩擦，由第2次实验可知杠杆自重________N. 不能 两次实验时钩 码没有挂在同一位置 仅根据两次实验所得的结论 不可靠 0.4 【点拨】 探究机械效率和提起的钩码重的关系时，应保持位置不变，改变钩码重进行多次实验．在第2次实验中，有用功W有用′＝G′h′＝2.0 N×0.15 m＝0.3 J，总功W总′＝ F′s′＝1.2 N×0.30 m＝0.36 J，额外功W额外＝W总′－ W有用′＝0.36 J－0.3 J＝0.06 J，由于不计摩擦，则杠杆自重G杆＝＝＝0.4 N. 3 【2023·海南】小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面，且不同的斜面通道的倾斜程度有所不同，这引发了小明对斜面的兴趣．他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与实验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究． (1)测量斜面的机械效率，需要的测量工具是____________、____________． 【点拨】 测量机械效率需要知道做的有用功和总功，功的多少要通过公式W＝Fs计算得出，所以需要测量的物理量有力的大小和长度的大小，需要的测量工具为弹簧测力计和刻度尺． 弹簧测力计 刻度尺 (2)请设计出实验数据记录表． 解：如下表所示． 实验 序号 斜面 的倾 斜程度 物体重力G/N 拉力 F/N 斜面高 度h/m 斜面长度s/m W有用 /J W总 /J 机械效率η 1                 2                 3                 (3)准备动手实验时，有小伙伴提出，斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关．则他们要探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时，应当保持___________不变，这里采用的科学研究方法是____________． 斜面粗糙程度 控制变量法 4 【2023·无锡月考】如图所示，小凯用拉力F提着重为G的物体匀速缓慢上升h， 下列关于杠杆的有关说法正确的是(　　) A．拉力F所做的总功为Fh B．杠杆的机械效率是×100% C．若把悬挂点从A点移至B点，把同一物体匀速缓慢提升相同的高度，拉力的大小与原来相同 D．若把悬挂点从A点移至B点，把同一物体匀速缓慢提升相同的高度，杠杆的机械效率提高 【点拨】 拉力F所做的总功W总＝Fs，其中s为拉力移动的距离，故A错误；杠杆的机械效率η＝×100%＝×100%，故B错误；由杠杆的平衡条件可知，若把悬挂点从A点移至B点，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，