第十一章 简单机械和功 提优专题3 探究机械效率的影响因素--2025-2026学年苏科版物理九年级上学期

姓名_________ 日期______ 等第_____ 第十一章　简单机械和功 提优专题3 探究机械效率的影响因素 类型一 探究滑轮组机械效率的影响因素 1. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中装置如图所示，得到的数据如表所示。 实验次序 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 0.3 机械效率η 74.1％ 62.5％ （1） 通过表中数据可分析出第2次实验是用______（甲/乙）图所示装置做的实验。 （2） 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________（越高/不变/越低）。 （3） 表中第3次实验机械效率η≈________（结果精确到0.1％）；比较第1次和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，________________可增大机械效率。 （4） 若采用图丙装置，改变动滑轮G动，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像，分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为________N。（忽略绳重和摩擦） 类型二 探究杠杆机械效率的影响因素 1. 某实验小组利用如图所示的装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： 实验 次序 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 C点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3％ ① 用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的两个钩码，弹簧测力计作用于B点，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O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、s1。（不考虑摩擦） 回答下列问题： （1） 杠杆机械效率的表达式η1＝__________________（用已知或测量的物理量符号表示）。 （2） 本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是_____________________。 （3） 将三个相同的钩码悬挂在A点并匀速提高相同高度时，该杠杆的机械效率为η2，则η2______（＞/＝/＜）η1。 （4） 将同一钩码分别悬挂在A、C两点，匀速提高相同高度时的机械效率分别为ηA和ηC，则ηA______（＞/＝/＜）ηC。 （5） 为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一名同学用该实验装置先后将钩码挂在A、C两点，测量并计算得到如表所示的两组数据。根据表中数据，是否可以得出“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”的结论呢？答：_________。请简要说明两条理由：①______________ ____________________________；②_______________________________________。 类型三 探究斜面机械效率的影响因素 2. 用如图所示的装置探究“斜面机械效率”，实验记录如表所示。 实验 次序 物体 种类 物重 G/N 斜面高 h/cm 沿斜面的 拉力F/N 斜面长 s/cm 机械 效率η 1 木块 4 15 1.1 90 60.6％ 2 小车 4 15 90 （1） 沿斜面拉动物体时，应使其做____________运动。 （2） 根据图中测力计的示数，可知第2次实验的机械效率约为____________（结果精确到0.1％）。由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，____________越小，机械效率越大。 （3） 第1次实验中，木块所受摩擦力约为___________N（结果保留两位小数）。 【巩固练习】 4. 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。 次序 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/加速）拉动弹簧测力计。 （2） 计算出第3组实验的有用功为________J，机械效率约为____________（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/不变/越低）；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________（有关/无关）。 5. 某实验小组利用图示装置探究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①将质地均匀的杠杆O点悬挂，能自由转动，在A点悬挂总重为9N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向上拉，使杠杆保持水平静止，其中AO=10cm，AB=20cm。 ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升使物体上升5cm（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为4N，回答下列问题： （1）在步骤①中，若杠杆自重和摩擦不计，弹簧测力计示数应为________。 （2）杠杆机械效率为__________%。 （3）若不计杠杆受到的摩擦，则杠杆的自重为_______N。 （4）若只将钩码的悬挂点由A移至C点，O和B位置不变，仍将钩码提升相同的高度（不计摩擦阻力），则杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 6. 小明用如图甲所示的装置探究“斜面的机械效率”. 实验前他有如下猜想：A. 斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关.B. 斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关. （1） 如图甲所示，要测量斜面的机械效率，除了长木板和木块外，还需要的主要测量工具是弹簧测力计和____________. （2） 如表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据. 实验序号 物体 物重G/N 拉升高度h/cm 拉力F/N 拉动距离s/cm 机械效率η/％ 1 木块 6 8 1.20 80 50 2 小车 6 10 0.75 100 ① 第2次实验时斜面的机械效率为________％. ② 进行这两次对比实验是为了研究斜面的机械效率与____________________的关系. ③ 第1次实验中，木块所受摩擦力为 N. （3） 小明利用该实验装置进一步研究发现，将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面，用弹簧测力计把重为5N的物体从斜面底端拉至顶端的过程中，额外功W额外随斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）的变化关系图像如图乙所示. ① 由图乙可知：W额外与L成________比.② 当斜面的水平长度L＝0.4m时，拉力做的总功为________J. ③ 若将木板平放在水平桌面上，则水平匀速拉动木板上的物体时，弹簧测力计的示数为________N. 参考答案 1、乙；越低；83.3％；增大物重；3；　 2、Gh1/Fs1×100％；杠杆自身的重力；＞；＜；不能；两次实验时，钩码没有挂在同一位置；根据一次对比实验所得结论是不可靠的；　 3、匀速直线；95.2％；摩擦力；0.43； 4、匀速；0.4；74.1％；越高；无关； 5、3N；75；3；变大 6、刻度尺；80；摩擦力；0.6；正；2.3；2； 1 学科网（北京）股份有限公司 $