滑轮及滑轮组实验题考前冲刺训练-2025年中考物理二轮突破专题

滑轮及滑轮组实验题考前冲刺训练-2025年中考物理二轮突破专题 1．同学们共同研究定滑轮、动滑轮及滑轮组的特点。 (1)他们研究定滑轮的特点时，做的实验如图甲所示，据此可初步得出：使用定滑轮 ； (2)他们研究动滑轮的特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如图乙所示，据此可知，使用动滑轮能省力，但却不是省一半力，原因可能是 ； (3)他们组装了滑轮组，使用滑轮组匀速提升重物，如图丙所示，拉力为 N。据此可知，使用滑轮组不仅可以 ，还可以 ； (4)老师提醒同学们还要进行多次实验，目的是（　　）。（填字母） A．选取最准确的数据进行分析 B．利用控制变量法进行分析 C．得到具有普遍性的规律 2．如图所示，甲和乙都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，但是它们有不同点，请回答： (1) 滑轮组能改变施力的方向，而 滑轮组不能改变施力的方向。 (2)甲滑轮组中有 段绳子承担物重，乙滑轮组中有 段绳子承担物重， 滑轮组更省力一些。 (3)如果都使物体上升高度h，那么甲滑轮组绳子自由端移动的距离是 ，乙滑轮组绳子自由端移动的距离是 。 (4)使用滑轮组的好处是 和 ；缺点是 。 3．用如图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表： 实验 钩码重力 钩码上升 拉力 绳子自由端移动 机械效率 次数 G/N 高度 F/N 距离 1 2 5 1 15 66.7% 2 4 5 1.8 15 74.1% 3 4 10 1.8 30 74.1% 4 6 5 2.5 15 (1)请你根据表格信息，在装置图中将滑轮组的绳子的绕法清晰的画出来； (2)第4次实验时所做的总功为 J，滑轮组的机械效率是 ； (3)分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时， ，滑轮组的机械效率越高；分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”）； (4)用滑轮组提升重物时，使用 也可提高机械效率。 4．亲爱的同学，请你运用所学知识回答下列问题。 (1)实验小组研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但可以 。他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，其相当于一个 杠杆； (2)图乙所示的是“探究动滑轮工作特点”的实验装置，小明记录的数据如下表。分析数据可得：钩码越重，拉力F与钩码重的比值越接近 （填数值）。由此他推断得出：在不计动滑轮重和摩擦时，使用动滑轮可以省 的力； 实验次序 1 2 3 钩码重/N 2 4 6 测力计示数/N 1.1 2.1 3.1 (3)小敏用图丙所示的实验装置测定杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。 ①实验中，测力计的示数如图丙所示，钩码的总重力G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m时，C点上升了30cm，则杠杆的机械效率为 ；（结果精确到0.1%） ②实验中若提升的钩码重力一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是 ； ③若只将钩码的悬挂点由A移至B，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 5．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如下图所示。 实验次序 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η/% 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1 2 4 0.1 1.4 0.5 3 6 0.1 2.4 0.3 83.3 (1)在使用弹簧测力计时需要竖直向上 拉动，若斜向上匀速拉动，则弹簧测力计的示数会 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (2)从表中数据可分析出实验1是用图 （选填“甲”或“乙”）所示装置做的实验；实验1中，若钩码上升的速度为0.1m/s，则拉力的功率为 W； (3)表格中空白处的数据应为 （结果精确到0.1%）； (4)通过分析实验1和实验2的数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 （选填“高”或“低”）。比较实验1和实验3可得出结论：同一个滑轮组， ，可以提高滑轮组的机械效率。 6．小聪同学按照如下图所示的装置对动滑轮的特点进行了探究，实验数据如下表所示。通过分析数据，他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。 实验次序 物重G/N 弹簧测力计示数F/N 1 1.0 0.7 2 1.5 1.0 3 2.0 1.3 (1)该实验中出现这样的结果的主要原因是没有考虑 。 (2)在实验过程中，提升重物时应该沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。动滑轮可视为杠杆的变形，则此时其支点为 （选填“A”“B”或“C”）点。 7．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表： 物理量实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1.0 57% (1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计且在 （拉动过程中/静止时）读数； (2)分析表中数据可知：第2次实验是用 图做的； (3)分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率 ； (4)分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 。 8．同学们用一个滑轮、钩码、弹簧测力计、杠杆等器材分别做了以下实验。 (1)如图甲探究定滑轮工作时的特点时，弹簧测力计应该 （选填“正挂”或“倒挂”）在绳子末端，若操作反了，会导致测量值比真实值偏 （选填“大”或“小”）些； (2)如图乙测动滑轮的机械效率时，小红同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为她的想法是 （选填“正确”或“不正确”）的，如果这样做，测得的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/ 拉力F/N 绳端移动的距离s/ 1 1.0 20.0 0.7 40.0 2 2.0 20.0 1.2 40.0 3 3.0 20.0 1.7 40.0 4 3.0 40.0 1.7 60.0 ①第1次实验测得动滑轮的机械效率为 %（结果精确到0.1%）； ②由表中3、4两次实验数据分析可以推测，不用下面哪件器材，依然可以完成动滑轮机械效率的测量 ； A．弹簧测力计        B．刻度尺 (4)如图丙所示，小丽同学用弹簧测力计拉杠杆的点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则拉力力臂的长短变化情况是 （选填“逐渐变大”“逐渐变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）； (5)实验结束后，小丽将一块轻质木板放在M、N两个支架上，并让一辆质量为的电动玩具车（初始时其重心恰好在点上）从点开始匀速驶向点，如图丁所示，则在此过程中，N支架对木板的支持力与小车运动时间的关系图像是______。 A． B． C． D． 9．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：（不计绳重） 序号 动滑轮重 物重 物体上升的高度 绳端受到的拉力 绳端移动的距离 滑轮组的机械效率 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6 2 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6 3 0.5 4 0.1 2 0.3 66.7 4 1 4 0.1 0.5 (1)根据表格前3次数据，在图甲中画出滑轮组的绕绳方法 。 (2)实验中，测量绳端拉力F时，应尽量 匀速向上拉动弹簧测力计。 (3)第4次实验时，测力计示数如图乙所示，此时绳端受到的拉力为 N，滑轮组的机械效率为 %。 (4)由表中第1、2、3三组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 有关。 (5)由表中第3、4组数据可知，滑轮组的机械效率与摩擦和 有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 J。 10．同学们共同研究滑轮的特点。 (1)他们研究定滑轮特点时，做的实验如图甲所示，据此可证明：使用定滑轮不省力，但可以改变 。他们通过进一步分析还发现：使用定滑轮时，相当于一个 杠杆； (2)研究动滑轮特点时，用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升的重物，如图乙所示。记录数据如下表； 实验序号 滑轮重力/N 重物重/N 弹簧测力计示数N 1 1 4 2 2 4 3 3 4 通过观察和比较测量结果，可得初步结论：使用动滑轮可以 ，但不能改变力的方向；用动滑轮匀速竖直提起同一重物时，不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力，弹簧测力计的示数等于提升重力的 。在实验中测绳端拉力时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，且在 （选填“静止”或“拉动”）时读数。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《滑轮及滑轮组实验题考前冲刺训练-2025年中考物理二轮突破专题》参考答案 1．(1)能改变力的方向，但不能省力 (2)动滑轮有重力 (3) 1.2 省力 改变力的方向 (4)C 【详解】（1）如图甲所示，使用定滑轮所用拉力与物重相等，但改变了力的方向，据此可初步得出：使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力。 （2）如图乙所示，使用动滑轮，所用拉力小于物重，据此可知，使用动滑轮能省力，但却不是省一半力，原因可能是动滑轮有重力且绳轮间存在摩擦力。 （3）[1]如图丙所示，弹簧测力计的分度值为0.2N，拉力为1.2N。 [2]使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向，而滑轮组由定滑轮和动滑轮组成，据此可知，使用滑轮组不仅可以省力，还可以改变力的方向。 （4）老师提醒同学们还要进行多次实验，目的是避免实验结论的偶然性，得到具有普遍性的规律，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．(1) 甲 乙 (2) 2 3 乙 (3) 2h 3h (4) 省力 可以改变力的方向 费距离 【详解】（1）[1][2]由图知，甲滑轮组绳子拉力方向向下，物体运动方向向上，故甲滑轮组能改变施力的方向；乙滑轮组绳子拉力方向向上，物体运动方向向上，故乙滑轮组不能改变施力的方向。 （2）[1][2][3]甲滑轮组中有两根绳子直接与动滑轮连接，故甲滑轮组中有两段绳子承担物重，；乙滑轮组中有三根绳子直接与动滑轮连接，故乙滑轮组中有三段绳子承担物重,；，故乙滑轮更省力一些。 （3）[1][2]甲滑轮组中有两根绳子直接与动滑轮连接，乙滑轮组中有三根绳子直接与动滑轮连接，如果都使物体上升高度h，那么甲滑轮组绳子自由端移动的距离是，乙滑轮组绳子自由端移动的距离是。 （4）[1][2][3]滑轮组结合了定滑轮和动滑轮的优点可以改变力的方向，省力，但是也有动滑轮的缺点费距离。 3．(1) (2) 0.375 80% (3) 提升物体越重 无关 (4)较轻的动滑轮 【详解】（1）由表格中实验数据知，，即滑轮组承担物重的绳子的有效段数为3，如下图所示： （2）根据题意可知，第4次实验时所做的有用功为 总功为 滑轮组的机械效率为 （3）[1]分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。 [2]分析2、3次实验的数据可知，物体上升高度不同，机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。 （4）换用更轻的动滑轮，所做的额外功越少，机械效率越高，可以提高机械效率。 4．(1) 改变力的方向 等臂 (2) 0.5 一半 (3) 66.7% 杠杆的重力 变大 【详解】（1）[1][2]由甲图可知，使用定滑轮时，改变自由端拉力的方向，拉力始终等于物体的重力，说明使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向，这是因为定滑轮相当于一个等臂杠杆。 （2）[1][2]分析表中数据，，，，所以钩码越重，拉力F与钩码重的比值越接近0.5，由此可知，在不计动滑轮重和摩擦时，使用动滑轮可以省一半的力。 （3）[1]图丙中弹簧测力计分度值为0.1N，则测力计拉力，则杠杆的机械效率为 [2]实验中要克服杠杆自重做额外功，所以若提升的钩码重力一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆的重力。 [3]若只将钩码的悬挂点由A移至B，仍将钩码提升相同的高度，有用功不变，杠杆上升的高度降低，则克服杠杆自重做的额外功减小，所以杠杆的机械效率将变大。 5．(1) 匀速 变大 (2) 甲 0.54 (3)57.1 (4) 低 增加物体的重力 【详解】（1）[1][2]匀速拉动时，滑轮组和物体一起做匀速直线运动，此时动滑轮受到的力保持平衡。示数稳定便于读数。图中弹簧测力计拉力作用在动滑轮上，竖直拉动时力臂相当于轮的直径，可以省一半的力，如果斜向上匀速拉动，力臂变短，则弹簧测力计的示数会变大。 （2）[1][2]从表中数据实验1可知 即有三段绳子承担总重力，可分析出实验1是甲装置得出的数据。若钩码上升的速度为0.1m/s，则拉力的功率为 （3）第2次实验的机械效率为 （4）[1]通过分析实验1和实验2的数据，提升的物重相同，实验2中根据物体和绳子端移动的距离可知绳子的段数为 即5段绳子承担重总，为图装置乙，有两个动滑轮，动滑轮重大于实验1中1个动滑轮，实验2装置机械效率较低，根据控制变量法，可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 [2]比较实验1和实验3，绳子均为3段，应同为装置甲测出的数据，即动滑轮重力相同，实验3的物重更大，机械效率越高，根据控制变量法，可得出结论：同一个滑轮组，增加物体的重力，可以提高滑轮组的机械效率。 6．(1)滑轮的自重 (2)A 【详解】（1）“使用动滑轮能省一半力”是在理想情况下得出的结论，而实际情况中动滑轮的重力和摩擦是客观存在的。由表中数据知道，随着物重的增加，测力计的示数变大，但比物重的一半要大，这与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大，其主要原因是没有考虑滑轮的自重。 （2）使用动滑轮时，左端绳子静止，在每一个时刻，动滑轮都可看作是绕滑轮与左端绳子的接触点转动，所以，动滑轮可视为杠杆的变形，则此时其支点为A点，此时动滑轮的实质是动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆。 7．(1) 匀速 拉动过程中 (2)b (3) 增加被提升物体的重力 越低 (4)无关 【详解】（1）[1][2]在测绳端拉力时，应竖直向上匀速拉动测力计，且在拉动弹簧测力计做匀速直线运动时读出对应的拉力。 （2）第2次实验中，物体上升的距离是0.1m时，测力计移动的距离是0.3m，即连接动滑轮绳子的股数为3股，且此时物重最大，因此选用的是b图做的实验。 （3）[1]由表格可求第一次实验的机械效率为 因此分析第1、2次实验数据可知，使用同一滑轮组，提升的物重越重，机械效率越大。 [2]分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越低。 （4）分析第3、4次实验数据可知，使用同一滑轮组，提升相同的物体，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。 8．(1) 正挂 小 (2) 不正确 变大 (3) 71.4 B (4)先变大后变小 (5)A 【详解】（1）[1][2]测力计倒挂使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力（大小等于钩码重），受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩码重。所以，弹簧测力计应该正挂在绳子末端，若操作反了，会导致测量值比真实值偏小。 （2）[1][2]在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服绳与轮之间的摩擦，所以测得的拉力偏小，她的想法是错误的，因为她没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响，如果这样做，摩擦力小，额外功少，总功较小，则测得的机械效率变大。 （3）①[1]第1次实验中，有用功为 总功为 机械效率为 ②[2]由表中3、4两次实验数据分析可知，钩码重相等，拉力相等，根据 可知，两次实验使用同一滑轮组，机械效率相等，所以，可不用刻度尺测出钩码上升的高度以及绳端移动的距离，依然可以完成动滑轮机械效率的测量，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 （4）由图可知，测力计竖直向上拉杠杆的C点时，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大。 （5）实验结束后，小丽将一块轻质木板放在M、N两个支架上，并让一辆质量为m的电动玩具车（初始时其重心恰好在点M上），开始时，N支架对木板的支持力为0；从M点开始匀速（设速度为v）驶向N点（如图丙所示），以M为支点，阻力为小车的重力mg，动力为支架对木板的支持力F，由，杠杆的平衡条件 可得 故 因mg、v和MN均为定值，故F与t成正比，故F与小车运动时间t的关系图像是A，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．(1) (2)竖直方向 (3) 1.6 83.3 (4)物重 (5) 动滑轮重 0.15 【详解】（1）由前3组实验数据知，s=3h，所以滑轮组由3段绳子承担物重，因此应从动滑轮绕起，如图所示： （2）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值。 （3）[1]由图知，测力计的分度值为0.2N，所以其示数为1.6N。 [2]第4次实验时滑轮组的机械效率为 （4）由表中第1、2、3组数据可知，滑轮组不变，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，可以得到同一滑轮组的机械效率与物重有关。 （5）[1]由表中第3、4组数据可知，物重相同，动滑轮重力不同，机械效率不同，由此可得，滑轮组的机械效率与摩擦和动滑轮重有关。 [2] 根据表中第3组数据可知，有用功为 W有=Gh=4N×0.1m=0.4J 克服动滑轮做的功为 W动=G动h=0.5N×0.1m=0.05J 总功为 W总=Fs=2N×0.3m=0.6J 则克服绳重及摩擦做的那部分额外功为 W额=W总-W有-W动=0.6J-0.4J-0.05J=0.15J 10．(1) 力的方向 等臂 (2) 省力 一半 拉动 【详解】（1）[1]由图甲得，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。 [2]定滑轮的动力臂等于阻力臂，相当于一个等臂杠杆。 （2）[1]由表格中数据得，使用动滑轮可以省力。 [2]由表格中数据得，用动滑轮匀速竖直提起同一重物时(不考虑绳重及摩擦)，弹簧测力计 的示数等于提升总重力的一半。 [3]在实验中测绳端拉力时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，装置处于平衡状态，因此应在拉动时读数。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$