11.5机械效率－－滑轮组的机械效率 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 －－滑轮组的机械效率 考点训练 第十一章 简单机械和功 【2023·铜仁】课后延时服务社团活动中，“勇创”兴趣小组计划探究“影响滑轮组机械效率的因素”的实践活动，提出如下科学猜想： 猜想一：滑轮组机械效率可能与被提升物体的重力大小有关； 猜想二：滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关． 1 2 现有实验器材支架、细绳、轻质滑轮2个、弹簧测力计(量程合适)、规格2 N的钩码多个，实验装置如图所示．请你协助“勇创”兴趣小组完成实验． (1)除上述实验器材，完成该实验还需要的测 量工具是________． 刻度尺 3 【点拨】 由η＝×100%＝×100%知，实验中需要用弹簧测力计测量拉力，用刻度尺测量绳子自由端移动的距离和物体上升的高度，故实验中还需要刻度尺； (2)实验数据记录如下表： 实验 次数 物体的重力(N) 物体上 升的高 度(cm) 弹簧测 力计的 示数(N) 绳子自由端移动的距离(cm) 机械 效率 1 2 10 1.0 30 66.7% 2 4 10 1.7 30   3 6 10 2.4 30 83.3% 5 ①根据表格中的数据，第二次实验时滑轮组的机械效率为________． 78.4% 【点拨】 第二次实验时滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝×100%≈78.4%； 6 ②分析实验数据可得出结论：同一滑轮组，物体提升相同高度，______________，滑轮组机械效率越高． 被提升物体越重 【点拨】 分析表中数据可知：同一滑轮组，物体提升相同高度，被提升物体越重，滑轮组的机械效率越高； 7 ③若要验证猜想二，你的关键操作是_______________ _______________________________________. 控制物体的重力、 动滑轮的重力相同，改变物体被提升的高度 【点拨】 若要验证猜想二，即验证滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关，需要控制物体的重力、动滑轮的重力相同，改变物体被提升的高度． 8 【2023·呼和浩特】在学习机械效率概念后，小娟和小玉同学探讨：在不计绳重和摩擦，同一滑轮组匀速提升不同货物，提升相同高度，动滑轮重力不变，额外功不变的条件下，机械效率是否变化的问题． 2 小娟认为：“物重增加，有用功增加，总功也增加，所以机械效率可能变也可能不变；”小玉认为：“物重增加，有用功增加，总功也增加，那么额外功在总功中所占比例减小，则机械效率一定增加．”俩人争执不下，决定实验验证．下表是他们利用一个滑轮组实验时，收集到的有关数据： 实验次数 动滑 轮重 G动/N 物重 G/N 物体上 升距离 h/m 拉力 F/N 拉力作用 点移动距 离s/m 滑轮组 机械效 率η 1 0.5 1 0.1 0.5 0.3 66.7% 2 0.5 2.5 0.1 1.0 0.3 83.3% 3 0.5 4 0.1 1.5 0.3   (1)请分析表中数据，在图中画出此实验中滑轮组绕绳方法． 解：如图所示． 12 【点拨】 由表格数据可知，s＝3h，即绳子的有效段数为3，由此可给滑轮组绕绳． (2)表中第3次实验时，滑轮组的机械效率为________． 88.9% 【点拨】 第3次实验时，该滑轮组的机械效率η＝× 100%＝×100%＝×100%≈88.9%. 14 (3)实验验证，________(填“小娟”或“小玉”)的说法是正确的． 小玉 【点拨】 由表格数据可知，动滑轮的重力不变，通过计算可知，随着物重的增加，有用功增加，额外功不变，总功增加，额外功在总功中所占比例减小，机械效率增大，故小玉的说法正确． 15 3 【2023·泰州月考】下列办法中，能提高如图滑轮组机械效率的是(　　) A．增大摩擦　　　　 B．增大定滑轮重力 C．增大动滑轮重力 D．增大被提升物体重力 D 4 【2023·常德】如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦)，下列说法正确的是(　　) A．F1＞F2，F1移动距离多 B．F1＜F2，F2移动距离多 C．F1所做的额外功多 D．两装置的机械效率相同 【点拨】 由图知，承担物重的绳子股数分别为n1＝2，n2＝3；绳子自由端移动的距离分别为s1＝n1h＝2h，s2＝n2h＝3h，可见F2移动距离多；不计绳重及摩擦，绳子自由端受到的拉力分别为F1＝ (G物＋G轮)，F2＝ (G物＋G轮)，由此可知，F1＞F2； 动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，故F1、F2所做的有用功、额外功相同；利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，故总功也相同，由η＝×100%可知，两装置的机械效率相同． 【点规律】 不计摩擦和绳重时，如题图所示相同滑轮组成的滑轮组，机械效率和承担物重的绳子股数