内容正文:
第十一章 简单机械
第三节 机械效率
第2课时 机械效率的测量
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核心必知
2
1星题 知识过关
测量滑轮组机械效率
1.同学们进行了“影响滑轮组机械效
率因素”的实验探究,用到的装置如
图所示,实验数据记录如表所示。
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实验
序号 钩码重
力 钩码上升
高度 绳端拉力
绳端移动
距离 机械效率
1 2 0.1 1.2 0.3 55.6
2 2 0.2 1.2 0.6 ___
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2
4 4 0.1 1.3 0.5 61.5
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【基础设问】
(1)实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力
计。
匀速
(2)发现实验过程中边拉边读数,弹簧测力计
示数不稳定,某同学认为应该静止时读数。
不正确
摩擦
你认为他的想法________(填“正确”或“不正确”),因为他没
有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。
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(3)第2次实验测得的机械效率是________。
(结果精确到 )
(4)比较1、2两次实验数据可得出:使用同
一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效
率与______________无关。
重物上升高度
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(5)比较______两次实验数据可得出:同
一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械
效率越高。
1、3
(6)分析表中数据可知:第4次实验是用
图____所示装置来完成的。
丙
(7)比较3、4两次实验数据可得出:不同滑轮组提升相同重物,
动滑轮越重机械效率越____。
低
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提高机械效率的方法
2.[2024·郑州期末] 提高机械效率可以充分地发挥机械
设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要的意
义。欲使如图所示的滑轮组机械效率提高,下列措施
可行的是( )
C
A.改变绳子的绕法 B.增加提升高度
C.增大物体的重力 D.减小定滑轮的重力
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3.一个滑轮组经过改进后提高了机械效率,用它把同一个物
体匀速提升同样的高度时,改进后与改进前相比( )
B
A.机械做功加快 B.有用功不变,总功减少
C.有用功减少,总功增多 D.改进后机械效率可能等于1
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2星题 情境应用
4.[2024·漳州期末] 用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械
效率 与物重的关系,改变 ,竖直向上匀速拉动弹簧
测力计,计算并绘出 与 的关系如图乙所示(不计绳重和
摩擦)。则下列说法正确的是( )
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A.此滑轮组中动滑轮的重力为
B.当物重 时,滑轮组机械效
率为
C.同一滑轮组的机械效率随 的增大而
增大,最后等于
D. 不变,改变图甲中的绕绳方式,滑
轮组的机械效率不改变
√
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5.[2024·厦门月考] 如图所示,工人们利用同
一滑轮组,根据需要用两种方式来提起等重
的建筑材料,若不计摩擦和绳重,则___ ,
机械效率___(前两空均填“ ”“ ”或“
所提建筑材料的重力
” ),摩擦及绳重忽略不计,影响滑轮组机械效率的原因有
____________________ (写出一点即可)。
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6.如图所示,某实验小组的同
学们在探究“斜面的机械效率”
的实验时,用弹簧测力计沿斜
面匀速向上拉动物块,收集的
实验数据如表所示。
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实验
序号 斜面的倾
斜程度 物块重
力 斜面高
度 拉力
斜面长
度 机械效
率
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4
(1)实验过程中,应沿斜面向上______
拉动物块。
匀速
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(2)分析表中的数据可得出:在其他条件
一定时,斜面越缓越____(填“省”或“费”)
力;斜面越省力,机械效率越____
(填“高”或“低”)。
省
低
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(3)该小组又进行了第4次实验,他们在斜
面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面
的高和长分别是和 ,用弹簧测
低
力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹
簧测力计的示数为 ,并将数据记录到表格中,通过与
第2次测量结果相比较,得出:在其他条件一定时,斜面越
粗糙,斜面的机械效率越____(填“高”或“低”)。
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(4)根据表中数据计算出,第3次实验时,物块与斜面间的滑
动摩擦力_____ 。
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3星题 思维提升
7. 某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,
实验的主要步骤如下:①用轻绳悬挂杠杆一端的 点作为支
点,在点用轻绳悬挂总重为的钩码,在 点用轻绳竖直悬
挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持 点位置不
变),在此过程中弹簧测力计的读数为 ,利用刻度尺分别测
出、两点上升的高度为、 。回答下列问题:
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(1)杠杆机械效率的表达式为
_____________。(用已知和测量的物理量符
号表示)
(2)本次实验中,若提升的钩码的重力一定,
则影响杠杆机械效率的主要因素是_________
____。
杠杆的自重
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(3)若只将钩码的悬挂点由点移至点, 、
两点位置不变,仍将钩码提升相同的高度,
则杠杆的机械效率将______(填“变大”“变小”
或“不变”)。
变大
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将钩码的悬挂点由点移至点, 点
和 点位置不变,仍将钩码提升相同的高度,
杠杆向上转动的角度减小,杠杆升高的高度
变小,则克服杠杆自重做的额外功变小,而
有用功不变;根据 ,总功变
小,由机械效率公式可知,杠杆的机械效率变大。
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