专题11 测量滑轮组的机械效率（新教材）-【同步实验课】2024-2025学年八年级物理下册教材实验大盘点（人教版2024）

实验11 测量滑轮组的机械效率 实验：测量滑轮组的机械效率 【实验目的】 探究滑轮组机械效率的影响因素。 【实验器材】 弹簧测力计、刻度尺、钩码、滑轮、细线和铁架台等。 【进行实验与收集证据】 （1）用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入记录表； （2）安装滑轮组，分别记下钩码和绳端（弹簧测力计挂钩底部）的位置； （3）缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F，用刻度尺测出钩码提升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入记录表； （4）算出有用功W有用、总功W总、机械效率η并填入记录表； （5）改变钩码的数量，重复上面的实验。 【注意事项】 （1）匀速拉动弹簧测力计，避免突然加速或者减速。 （2）正确测量重物上升的高度和绳端移动的距离。 【实验结论】同一滑轮组，物重越大，机械效率越高；动滑轮越重，机械效率越低。 【典例1】某实验小组在测滑轮组机械效率实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数 物理量 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% （1）实验中应沿竖直方向　 　 拉动弹簧测力计，使钩码上升。 （2）通过表中数据可分析出第2次实验是用　 　 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验。 （3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率　 　 （选填“越高”、“不变”或“越低”）。 （4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s＝　 　 m，机械效率η＝　 　 。 （5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，　 。 【典例2】某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证。 （1）如果影响机械效率的因素有A、B、C多个，要研究其与B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变　 　 因素，从而进行研究。 （2）下列A、B是同学提出的两个猜想： 猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关； 猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。 为验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验。 验证猜想一的小组应按图　 　 所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小　 　 （相等/不相等），则可初步判断猜想一是错误的； 验证猜想二的小组应按图　 　 所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是　 　 （正确/错误）的。 （3）请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：　 　 。 【训练1】测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。 实验 次数 钩码重力 G/N 钩码上升高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率 η 1 1.0 5 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 66.7% 4 2.0 10 1.0 30 66.7% （1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做　 　 运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为　 　 N。 （2）第2次实验时所做的有用功为　 　 J，滑轮组的机械效率是　 　 。 （3）分析1、2、3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　 　 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析3、4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）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是　 　 。 A．增大绳重；B．减轻动滑轮重；C．加快物体提升的速度 【训练2】某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到数据如表所示，实验装置如图所示。 （1）实验中应沿竖直方向　 　 缓慢拉动弹簧测力计。 （2）小组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，你认为他的想法　 　（选填“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。 （3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。 （4）通过比较　 　 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号） （5）通过比较　 　 两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号） （6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：　 　 实验 次数 钩码重量 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 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 　 　 1．（2024•绵阳中考）某同学用弹簧测力计、刻度尺、钩码等实验器材，测量如图甲、乙所示的滑轮组的机械效率，正确进行实验后，测出的数据如下表： 物理量 实验1 实验2 实验3 钩码所受总重力G/N 4 6 4 钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 2.0 2.8 1.4 绳端移动的距离s/m 0.3 0.3 0.5 机械效率η 67% 71% ？ （1）通过分析表中数据可知，实验2获得的数据，是使用　 　 （选填“甲”或“乙”）图所示装置获得的； （2）对比实验1和实验2的数据，可以得出　 　 ；（选填序号） A.提升相同重量的钩码，滑轮组中动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低 B.提升相同重量的钩码，滑轮组中动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越高 C.同一滑轮组的机械效率随钩码重力的变化而变化，钩码重力越大，机械效率越低 D.同一滑轮组的机械效率随钩码重力的变化而变化，钩码重力越大，机械效率越高 （3）实验3中滑轮组的机械效率是　 　 。 2．（2023•怀化中考）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。 次数 物体的重力G/N 提升的高度h/m 拉力 F/N 绳端移动的距离 s/m 机械效率 η 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 4 0.2 1.8 0.6 74.1% （1）实验中应尽量竖直向上 　 　 （选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计。 （2）计算出第3组实验的有用功 　 　 J，机械效率是 　 　 （结果精确到0.1%）。 （3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率　 　（选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度　 　（选填“有关”或“无关”）。 3．（2023•湘潭中考）用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 次数 钩码重力G/N 钩码上升高度 h/cm 拉力 F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率 η 1 2.0 5 1.0 15 66.7% 2 4.0 5 1.8 15 74.1% 3 4.0 10 1.8 30 74.1% 4 6.0 5 2.5 15 （1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做 　 　 运动。第1次实验时，钩码上升的时间为3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为 　 　 m/s。 （2）第4次实验时所做的有用功为 　 　 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，重物重力越 　 　（选填“大”或“小”），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，下列选项中也可提高机械效率的是 　 　 。 A．换用更轻的动滑轮 B．加快提升物体的速度 4．（2023•枣庄中考）提高机械效率可以充分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。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得实验数据如下表所示。 实验 次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 η 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4 4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% （1）实验时应沿竖直方向 　 　 缓慢向上拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图 　 　 的装置完成的，它的机械效率η＝　 　 ； （3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是　 （选填“正确”或“错误”）的； （4）通过比较 　 　 （填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率　 　。 5．（2023•绥化中考）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大） 实验次数 钩码重力G/N 提升高度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 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% （1）在实验中，应沿竖直方向 　 　 拉动弹簧测力计。 （2）第一次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是 　 　 N，机械效率是 　 　 （精确到0.1%）。 （3）由1、2两次实验数据可得出结论：　 　 。 （4）由 　 　 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。 （5）在第三次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将　 　。（选填“偏高”、“偏低”或“不变”） 6．（2022•铜仁中考）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。 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2N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 　 　 。 （2）实验数据记录如下表： 次数 物体重力（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% ①根据表格中的数据，第二次实验时滑轮组的机械效率为 　 　 ； 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，　 ，机械效率越高； ③若要验证猜想二，你的关键操作是 　 　 。 7．（2022•襄阳中考）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。 实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升高度 h/cm 拉力 F/N 绳端移动距离 s/cm 机械效率 η 1 1.0 10 0.6 30 55.6% 2 2.0 10 1.0 30 3 4.0 10 1.6 30 83.3% （1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 　 　 拉动弹簧测力计； （2）第二次实验中，滑轮组的机械效率为 　 　 ； （3）分析1、2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越 　 　 （选填“重”或“轻”），滑轮组的机械效率越高； （4）小琪同学在仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 8．（2022•南通中考）用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。 次数 G物/N G动/N F/N η/% 1 6.0 0.3 2.2 90.9 2 6.0 1.0 ▲ ▲ 3 6.0 1.9 2.9 69.0 4 6.0 3.2 3.4 58.8 （1）每次实验绳端移动距离为 　 　 cm； （2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 　 　 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 　 　 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 　 　 ； （3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 　 　 ； （4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 9．（2023•长春模拟）如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。 实验 次数 物重 G/N 物体上升高度 h/m 拉力 F/N 绳端移动距离 s/m 机械效率 η 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3 4 0.1 1.8 0.3 （1）实验过程中，应竖直向上　 　 拉动弹簧测力计。 （2）第三次实验中滑轮组的机械效率是　 　 。 （3）分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重　 　 ，滑轮组的机械效率越高。 （4）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为　 W （5）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是　 　 。（填字母） A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方 B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升 C．所使用的动滑轮的重力小于智慧小组 10．（2024•黄冈模拟）探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素，实验装置如图所示，数据如表所示。 次数 钩码重力 （N） 提升高度 （cm） 有用功 （J） 拉力 （N） 总功 （J） 机械效率 1 1.0 40 0.4 1.1 0.88 45% 2 1.5 40 0.6 1.4 1.12 54% 3 2.0 30 1.7 4 2.5 40 1.0 2.0 1.60 63% （1）请把表格中三个未完成的空补充完整。 （2）甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。请你解释出现这种现象的原因　 。 （3）乙同学进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总＞W有+W轮，他猜测还有　 因素影响机械效率。（答一种因素即可） （4）丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW＝W总﹣W有﹣W轮，通过比较第1、2和　 　 组的数据，发现重物的重力越大，差值ΔW　 （选“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释　 。 11．（2023•邵阳模拟）某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下： ①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格． ②按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置． ③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格． ④算出有用功W有，总功W总，机械效率η． ⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验． 次数 沙和袋所受的 总重力G/N 提升高度h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 绳端移动的距离s/m 总功 W总/J 机械效率 η 1 0.6 0.2 0.12 0.3 0.18 66.7% 2 0.9 0.2 0.18 0.4 0.6 0.24 3 1.2 0.2 0.24 0.5 0.6 0.30 80% 请根据实验过程和实验记录，思考并回答： （1）在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s，你认为s应该为　 　 m． （2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为　 　 ． （3）根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为　 　 N．（绳重和摩擦忽略不计） （4）分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率　 　 ．（选填“越大”、“越小”或“不变”） 12．（2023•遂宁模拟）涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示： 实验 次数 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 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% 4 4 0.1 1.3 0.5 61.5% （1）实验中应沿竖直方向 　 　 拉动弹簧测力计。 （2）分析表中数据可知：第4次实验是用 　 　 图所示装置来完成的。 （3）通过比较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重物上升高度无关。 （4）通过比较 　 　 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（填实验次数的序号）。 （5）通过比较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小。 （6）为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有（多选） 　 　 。 A.减轻动滑轮重；B.增加所提物体重；C.机械加润滑油；D.增加重物上升高度 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 实验11 测量滑轮组的机械效率 实验：测量滑轮组的机械效率 【实验目的】 探究滑轮组机械效率的影响因素。 【实验器材】 弹簧测力计、刻度尺、钩码、滑轮、细线和铁架台等。 【进行实验与收集证据】 （1）用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入记录表； （2）安装滑轮组，分别记下钩码和绳端（弹簧测力计挂钩底部）的位置； （3）缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F，用刻度尺测出钩码提升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入记录表； （4）算出有用功W有用、总功W总、机械效率η并填入记录表； （5）改变钩码的数量，重复上面的实验。 【注意事项】 （1）匀速拉动弹簧测力计，避免突然加速或者减速。 （2）正确测量重物上升的高度和绳端移动的距离。 【实验结论】同一滑轮组，物重越大，机械效率越高；动滑轮越重，机械效率越低。 【典例1】某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数 物理量 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% （1）实验中应沿竖直方向　匀速　 拉动弹簧测力计，使钩码上升。 （2）通过表中数据可分析出第2次实验是用　乙　 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验。 （3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率　越低　 （选填“越高”、“不变”或“越低”）。 （4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s＝　0.3　 m，机械效率η＝　83.3%　 。 （5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，　提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高　 。 解：（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升。 （2）由表中实验数据可知，第2次实验绳端移动的距离是钩码上升高度的4倍，由图示滑轮组可知，实验使用的是乙图所示装置做的实验。 （3）由表中第1次实验和第2次实验的数据可知，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低。 （4）由表中第1次实验数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，第三次实验使用同样的装置，则第3次实验：绳端移动距离s＝3h＝3×0.1m＝0.3m， 机械效率η＝×100%＝×100%＝×100%≈83.3%。 （5）由表中第1次实验和第3次实验数据可知：使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。 答案：（1）匀速；（2）乙；（3）越低；（4）0.3；83.3%；（5）提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高。 【典例2】某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证。 （1）如果影响机械效率的因素有A、B、C多个，要研究其与B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变　B　 因素，从而进行研究。 （2）下列A、B是同学提出的两个猜想： 猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关； 猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关。 为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验。 验证猜想一的小组应按图　1、3或2、4　 所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小　相等　 （相等/不相等），则可初步判断猜想一是错误的； 验证猜想二的小组应按图　1、2或3、4　 所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是　正确　 （正确/错误）的。 （3）请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：　尽量让滑轮组满负荷工作（提升可以提升的最大物重）、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等　 。 解： （1）要研究其与B因素的关系，就要控制其他量即A、C不变，改变B； （2）要探究滑轮组的机械效率与滑轮组细线的绕法是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同，还要提起相同的物重，所以选择的是图1、3或图2、4；若实验测得两个滑轮组的机械效率大小相等，说明机械效率与绕线方法无关，可初步判断猜想是错误的； 要探究滑轮组的机械效率与滑轮组提升的物重是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同，还要保持绕线方法相同，所以选择的是图1、2或3、4；若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，说明机械效率与物重有关，可初步判断猜想是正确的。 （3）要提高机械效率，要尽量减小额外功、增大有用功，可尽量让滑轮组满负荷工作（提升可以提升的最大物重）、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等。 答案：（1）B；（2）1、3或2、4；相等；1、2或3、4；正确； （3）尽量让滑轮组满负荷工作（提升可以提升的最大物重）、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等。 【训练1】测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。 实验 次数 钩码重力 G/N 钩码上升高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率 η 1 1.0 5 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 66.7% 4 2.0 10 1.0 30 66.7% （1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做　匀速　 运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为　0.6　 N。 （2）第2次实验时所做的有用功为　0.075　 J，滑轮组的机械效率是　62.5%　 。 （3）分析1、2、3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　 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度　无关　 （选填“有关”或“无关”）。 （4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是B。 A．增大绳重 B．减轻动滑轮重 C．加快物体提升的速度 解： （1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动。测力计分度值为0.1N，第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为0.6N； （2）第2次实验时所做的有用功为： W有用2＝G2h2＝1.5N×0.05m＝0.075J； 第2次做的总功：W总2＝F2s2＝0.8N×0.15m＝0.12J； 滑轮组的机械效率是： η＝＝×100%＝62.5%； （3）分析1、2、3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； 分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关； （4）A．增大绳重，增大了额外功，有用功与总功的比值变小，机械效率变小； B．减轻动滑轮重，减小了额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率大； C．由（3）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据v＝，机械效率与物体提升的速度无关， 故选B。 答案：（1）匀速；0.6；（2）0.075；62.5%；（3）大；无关；（4）B。 【训练2】某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 （1）实验中应沿竖直方向　匀速　 缓慢拉动弹簧测力计。 （2）小组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，你认为他的想法　不正确　 （选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到　摩擦　 对滑轮组机械效率的影响。 （3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。 （4）通过比较　1、2　 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号） （5）通过比较　2、3　 两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号） （6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：　不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越高。（不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低　 实验 次数 钩码重量 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 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 　 　 解： （1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样测力计示数才等于拉力大小； （2）在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小，他的想法是不正确的； （3）丁图中，绳子的有效段数为n＝4，绳端移动距离s＝nh＝4×0.1m＝0.4m， 滑轮组的机械效率： η＝＝＝80%； （4）绳端移动距离与物体升高的高度的关系为s＝nh， 所以，结合表中数据可知实验1、2、3中绳子的有效段数分别为2、3、3； 再结合钩码的重力可知，实验1、2、3分别是用甲、乙、丙装置做的实验， 根据控制变量法，研究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时，要控制提升物体的重力相同、滑轮个数也相同，只改变绳子的有效段数，所以应比较1、2两次实验数据； 通过比较1、2两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关； （5）研究同一滑轮组提升重物时，机械效率与物重的关系时，要控制滑轮个数相同、绳子的段数相同，只改变物体的重力，故通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 （6）通过比较3、4两次实验数据，即对应的图丙、图丁两装置，滑轮组不同，提升的重物相同，动滑轮越重机械效率越小，故可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。（不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低） 答案：（1）匀速；（2）不正确；摩擦；（3）0.4；80%；（4）1、2；（5）2、3；（6）不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高（或不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 1．（2024•绵阳中考）某同学用弹簧测力计、刻度尺、钩码等实验器材，测量如图甲、乙所示的滑轮组的机械效率，正确进行实验后，测出的数据如下表： 物理量 实验1 实验2 实验3 钩码所受总重力G/N 4 6 4 钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 2.0 2.8 1.4 绳端移动的距离s/m 0.3 0.3 0.5 机械效率η 67% 71% ？ （1）通过分析表中数据可知，实验2获得的数据，是使用　甲　 （选填“甲”或“乙”）图所示装置获得的； （2）对比实验1和实验2的数据，可以得出　D　 ；（选填序号） A.提升相同重量的钩码，滑轮组中动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低 B.提升相同重量的钩码，滑轮组中动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越高 C.同一滑轮组的机械效率随钩码重力的变化而变化，钩码重力越大，机械效率越低 D.同一滑轮组的机械效率随钩码重力的变化而变化，钩码重力越大，机械效率越高 （3）实验3中滑轮组的机械效率是　57%　 。 解：（1）实验2中，根据表格数据可知，s＝3h，即承担物重的绳子股数n＝3，所以使用图甲做的实验； （2）由实验1和实验2的数据分析：同一滑轮组的机械效率随钩码重力的变化而变化，钩码重力越大，机械效率越高：故D正确； 故选：D。 （3）实验3中，根据表格数据可知，s＝5h，即承担物重的绳子股数n＝5， 第3次实验滑轮组的机械效率： η； 答案：（1）甲；（2）D；（3）57%。 2．（2023•怀化中考）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。 次数 物体的重力G/N 提升的高度h/m 拉力 F/N 绳端移动的距离 s/m 机械效率 η 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 4 0.2 1.8 0.6 74.1% （1）实验中应尽量竖直向上 　匀速　 （选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计。 （2）计算出第3组实验的有用功 　0.4　 J，机械效率是 　74.1%　 （结果精确到0.1%）。 （3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率 　越高　 （选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度 　无关　 （选填“有关”或“无关”）。 解： （1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力大小才等于测力计示数； （2）根据第3次实验数据可知，有用功为：W有＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J； 总功为：W总＝Fs＝1.8N×0.3m＝0.54J； 第3次实验的机械效率：η＝＝≈74.1%； （3）比较第1、2、3次实验数据可知，提升高度相同，绳子自由端移动的距离相同，说明使用的是同一滑轮组，但物重不同，且物重越大，滑轮组的机械效率越高； 分析比较第3、4次实验数据可知，使用相同的滑轮组提升相同的物体，物体上升的高度不同，机械效率相同，这说明机械效率与物体上升的高度无关。 答案：（1）匀速；（2）0.4；74.1%；（3）越高；无关。 3．（2023•湘潭中考）用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 次数 钩码重力G/N 钩码上升高度 h/cm 拉力 F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率 η 1 2.0 5 1.0 15 66.7% 2 4.0 5 1.8 15 74.1% 3 4.0 10 1.8 30 74.1% 4 6.0 5 2.5 15 （1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做 　匀速直线　 运动。第1次实验时，钩码上升的时间为3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为 　0.05　 m/s。 （2）第4次实验时所做的有用功为 　0.3　 J，滑轮组的机械效率是 　80　 %。 （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，重物重力越 　大　 （选填“大”或“小”），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 　无关　 （选填“有关”或“无关”）。 （4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 　A　 。 A．换用更轻的动滑轮 B．加快提升物体的速度 解：（1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做匀速直线运动。第1次实验时，钩码上升的时间为3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为：。 （2）第4次实验时所做的有用功为：W有＝Gh＝6.0N×0.05m＝0.3J；W总＝Fs＝2.5N×0.15m＝0.375J；滑轮组的机械效率为：。 （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，重物重力越大，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无关。 （4）A．换用更轻的动滑轮，所做的额外功越少，机械效率越高，故A符合题意； B．加快提升物体的速度。机械效率不变，故B不符合题意。 故选：A。 答案：（1）匀速直线；0.05；（2）0.3；80；（3）大；无关；（4）A。 4．（2023•枣庄中考）提高机械效率可以充分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。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 实验 次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 η 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4 4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% （1）实验时应沿竖直方向 　匀速　 缓慢向上拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图 　丙　 的装置完成的，它的机械效率η＝　80%　 ； （3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是 　错误　 （选填“正确”或“错误”）的； （4）通过比较 　1、2　 （填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率 　越低　 。 解：（1）实验时，需要读出测力计的示数，所以需要匀速缓慢的拉动测力计，方便读数。 （2）由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为：n＝＝4，即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。 由表中数据可得，有用功为：W有＝G3h3＝4N×0.1m＝0.4J； 总功为：W总＝F3S3＝1.25N×0.4m＝0.5J； 机械效率为：η＝＝＝80%； （3）对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想Ⅰ是错误的。 （4）要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2号实验符合条件。 （5）对比2、3次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 答案：（1）匀速；（2）丙；80%；（3）错误；（4）1、2；（5）越低。 5．（2023•绥化中考）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大） 实验次数 钩码重力G/N 提升高度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 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% （1）在实验中，应沿竖直方向 　匀速　 拉动弹簧测力计。 （2）第一次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是 　1.8　 N，机械效率是 　74.1%　 （精确到0.1%）。 （3）由1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高。 （4）由 2、3 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。 （5）在第三次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 　偏低　 。（选填“偏高”、“偏低”或“不变”） 解：（1）实验中要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数； （2）图示弹簧测力计的1N之间平均分成5等份，所以其分度值为0.2N；指针所指示的刻度值为1.8N； 第一次实验机械效率： η＝×100%＝×100%＝×100%≈74.1%； （3）由1、2两次实验数据可知，使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高； （4）比较第2、3次实验数据可得出结论：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低； （5）在丁图中，若拉力F向右倾斜，则拉力的力臂变小，拉力变大，总功变大，有用功不变，故测出的机械效率将偏低。 答案：（1）匀速；（2）1.8；74.1%；（3）使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高；（4）2、3；（5）偏低。 6．（2022•铜仁中考）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。 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2N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　 。 （2）实验数据记录如下表： 次数 物体重力（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% 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%　 ； 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，　物体越重　 ，机械效率越高； ③若要验证猜想二，你的关键操作是 　控制物体的重力、动滑轮的重力都相同，且绕绳方法相同，改变物体被提升的高度　 。 解： （1）根据η＝＝×100%知实验中需要用弹簧测力计测量物体的重力和拉力，用刻度尺测量绳子自由端和物体上升的高度，因此实验中还需要刻度尺； （2）①第二次实验滑轮组的机械效率是： η＝＝×100%＝≈78.4%； ②分析表中数据可知：同一滑轮组，物体提升相同高度，物体越重，滑轮组的机械效率越高； ③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、动滑轮的重力都相同，且绕绳方法相同，改变物体被提升的高度。 答案：（1）刻度尺；（2）①78.4%；②物体越重；③控制物体的重力、动滑轮的重力都相同，且绕绳方法相同，改变物体被提升的高度。 7．（2022•襄阳中考）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。 实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升高度 h/cm 拉力 F/N 绳端移动距离 s/cm 机械效率 η 1 1.0 10 0.6 30 55.6% 2 2.0 10 1.0 30 3 4.0 10 1.6 30 83.3% （1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 　匀速　 拉动弹簧测力计； （2）第二次实验中，滑轮组的机械效率为 　66.7%　 ； （3）分析1、2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越 　重　 （选填“重”或“轻”），滑轮组的机械效率越高； （4）小琪同学在仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率 　不变　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 解： （1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定； （2）由表中数据可知，不计绳重与摩擦，滑轮组的机械效率： η2＝＝＝×100%≈66.7%； （3）分析1、2、3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； （4）影响机械效率的只有摩擦力、绳子重力、动滑轮重力，仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率不变。 答案：（1）匀速；（2）66.7%；（3）重；（4）不变。 8．（2022•南通中考）用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。 次数 G物/N G动/N F/N η/% 1 6.0 0.3 2.2 90.9 2 6.0 1.0 ▲ ▲ 3 6.0 1.9 2.9 69.0 4 6.0 3.2 3.4 58.8 （1）每次实验绳端移动距离为 　30　 cm； （2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 　2.5　 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 　80　 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 　低　 ； （3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 　不变　 ； （4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例 　变小　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 解：（1）从图中可知n＝3，每次实验绳端移动距离s＝nh＝3×10cm＝30cm＝0.3m； （2）测力计的分度值为0.1N，读数为2.5N，第2次实验滑轮组的机械效率η＝＝＝＝＝＝80%。分析数据可知：在物重不变的情况下，从实验1至实验4，动滑轮的重力逐渐变大，滑轮组的机械效率逐渐变小，故动滑轮越重滑轮组的机械效率越低； （3）实验中若仅增大绳端移动的距离，根据η＝＝＝＝可知滑轮组的机械效率将不变； （4）四次实验中，物体上升的高度h＝10cm＝0.1m，有用功W有用＝Gh＝6.0N×0.1m＝0.6J， 第1次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功W动1＝G动1h＝0.3N×0.1m＝0.03J， 总功W总1＝F1s＝2.2N×0.3m＝0.66J， 摩擦引起的额外功W摩1＝W总1﹣W有用﹣W动1＝0.66J﹣0.6J﹣0.03J＝0.03J， 摩擦引起的额外功占总额外功的比例为：＝＝50%； .............. 第4次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功W动4＝G动4h＝3.2N×0.1m＝0.32J， 总功W总4＝F4s＝3.4N×0.3m＝1.02J， 摩擦引起的额外功W摩4＝W总4﹣W有用﹣W动4＝1.02J﹣0.6J﹣0.32J＝0.1J， 摩擦引起的额外功占总额外功的比例为：＝≈24%； 本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例变小。 答案：（1）30；（2）2.5；80；低；（3）不变；（4）变小。 9．（2023•长春模拟）如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。 实验 次数 物重 G/N 物体上升高度 h/m 拉力 F/N 绳端移动距离 s/m 机械效率 η 1 1 0.1 0.6 0.3 55.6% 2 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 3 4 0.1 1.8 0.3 （1）实验过程中，应竖直向上　匀速　 拉动弹簧测力计。 （2）第三次实验中滑轮组的机械效率是　74.1%　 。 （3）分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重　越大　 ，滑轮组的机械效率越高。 （4）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为　0.54　 W （5）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是　C　 。（填字母） A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方 B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升 C．所使用的动滑轮的重力小于智慧小组 解：（1）实验过程中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数； （2）第三次实验中滑轮组的机械效率是： η＝＝＝≈74.1%； （3）纵向分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （4）若在第三次实验中，F＝1.8N，物体上升的速度为0.1m/s，则绳子自由端的速度： v＝3×0.1m/s＝0.3m/s， 则拉力F的功率为： P＝＝＝Fv＝1.8N×0.3m/s＝0.54W； （5）A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方，拉力测量大了，机械效率变小，不符合题意； B．弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，机械效率变小，不符合题意； C．使用的动滑轮的重力小于智慧小组，克服动滑轮做的功减小，额外功减小，机械效率变大，符合题意；故选C。 答案：（1）匀速缓慢；（2）74.1%；（3）越大；（4）0.54；（5）C。 10．（2024•黄冈模拟）探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素，实验装置如图所示，数据如表所示。 次数 钩码重力 （N） 提升高度 （cm） 有用功 （J） 拉力 （N） 总功 （J） 机械效率 1 1.0 40 0.4 1.1 0.88 45% 2 1.5 40 0.6 1.4 1.12 54% 3 2.0 30 1.7 4 2.5 40 1.0 2.0 1.60 63% （1）请把表格中三个未完成的空补充完整。 （2）甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率　增大　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。请你解释出现这种现象的原因　动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率变大　 。 （3）乙同学进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总＞W有+W轮，他猜测还有　绳重、各种摩擦　 因素影响机械效率。（答一种因素即可） （4）丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW＝W总﹣W有﹣W轮，通过比较第1、2和　4　 组的数据，发现重物的重力越大，差值ΔW　越大　 （选“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释　所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多　 。 解：（1）由表中数据，第3次实验的有用功：W有＝Gh＝2N×0.3m＝0.6J； 绳子有效段数为2，根据s＝nh，绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×0.3m＝0.6m， 总功：W总＝Fs＝1.7N×0.6m＝1.02J； 机械效率：η＝＝≈59%； 次数 钩码重力 （N） 提升高度 （cm） 有用功 （J） 拉力 （N） 总功 （J） 机械效率 1 1.0 40 0.4 1.1 0.88 45% 2 1.5 40 0.6 1.4 1.12 54% 3 2.0 30 0.6 1.7 1.02 59% 4 2.5 40 1.0 2.0 1.60 63% （2）纵向比较表中数据，钩码重力逐渐增大，滑轮组的机械效率增大； 原因：动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率变大。 （3）实验中，额外功为克服动滑轮重力做的功与克服绳重、各种摩擦做的功之和，即绳重、各种摩擦也会影响机械效率； （4）在计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW＝W总﹣W有﹣W轮，即克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功时，要控制物体提升的高度相同，故应通过比较第1、2和4组的数据； ΔW1＝W总1﹣W有1﹣W轮＝0.88J﹣0.4J﹣G轮h＝0.48J﹣G轮h； ΔW2＝W总2﹣W有2﹣W轮＝1.12J﹣0.6J﹣G轮h＝0.52J﹣G轮h； ΔW3＝W总3﹣W有3﹣W轮＝1.60J﹣1.0J﹣G轮h＝0.6J﹣G轮h； 故重物的重力越大，差值ΔW越大，原因是：所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。 答案：（1）如上表所示； （2）增大；动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率变大； （3）绳重、各种摩擦； （4）4；越大，所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。 11．（2023•邵阳模拟）某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下： ①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格． ②按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置． ③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格． ④算出有用功W有，总功W总，机械效率η． ⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验． 次数 沙和袋所受的 总重力G/N 提升高度h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 绳端移动的距离s/m 总功 W总/J 机械效率 η 1 0.6 0.2 0.12 0.3 0.18 66.7% 2 0.9 0.2 0.18 0.4 0.6 0.24 3 1.2 0.2 0.24 0.5 0.6 0.30 80% 请根据实验过程和实验记录，思考并回答： （1）在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s，你认为s应该为　0.6　 m． （2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为　75%　 ． （3）根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为　0.3　 N．（绳重和摩擦忽略不计） （4）分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率 　越大　 ．（选填“越大”、“越小”或“不变”） 解： （1）绳子的有效段数为3，根据s＝nh，在第一次实验中，绳端移动的距离s＝3×0.2m＝0.6m； （2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为： η2＝＝×100%＝75%； （3）不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力：F＝， 结合第一次实验的数据可得，所用动滑轮的重：G动＝3F﹣G＝3×0.3N﹣0.6N＝0.3N； （4）纵向分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率越大． 答案：（1）0.6；（2）75%；（3）0.3；（4）越大． 12．（2023•遂宁模拟）涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示： 实验 次数 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 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% 4 4 0.1 1.3 0.5 61.5% （1）实验中应沿竖直方向 　匀速　 拉动弹簧测力计。 （2）分析表中数据可知：第4次实验是用 　丙　 图所示装置来完成的。 （3）通过比较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重物上升高度无关。 （4）通过比较 　1、3　 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（填实验次数的序号）。 （5）通过比较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小。 （6）为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有（多选） 　ABC　 。 A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度 解：（1）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动； （2）在第四次实验中，s＝0.5m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝5，即承担物重的绳子股数n＝5，所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的； （4）1、3两次实验，s＝0.3m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝3，使用同样的滑轮组，即使用的甲、乙两图，通过得出的实验数据可知提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高； （6）要提高滑轮组的机械效率，可以： A、减轻动滑轮重力，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率；故A正确； B、由实验得出的结论可知，增大提升的物体重力，可以提高滑轮组的机械效率，故B正确； C、机械加润滑油，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率；故C正确； D、滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，可见滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关，所以，增加重物上升高度，不能提高滑轮组的机械效率；故D错误。 答案：（1）匀速；（2）丙；（4）1、3；（6）ABC。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$