2026年中考物理分析 实验专题：16、探究滑轮组机械效率的影响因素

十六、探究滑轮组机械效率的影响因素 · 必考知识点速记 1. 实验原理： 2. 实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计. 3. 若在测拉力时，使弹簧测力计处于静止状态时读数，则读数与实际相比偏小，测得的机械效率偏高． 4. 绳子自由端移动的距离s与物体上升高度h的关系： s＝nh，n指动滑轮上绕线段数 5.实验结论： 在其他条件相同时，动滑轮越重，机械效率越低；在其他条件相同时，在绳子所能承受的范围内，所吊物体越重，机械效率越高． · 一题搞定常考知识点 如图所示，小明用几个质量、材质相同的滑轮组成不同的滑轮组，进行“测量滑轮组的机械效率”实验。 （1）实验时应沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计（未画出），此时拉力大小________弹簧测力计示数。 （2）小明发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，认为应该静止读数。他的想法________（选填“正确”或“不正确”），理由是________________________________________________。 （3）采用正确的操作进行实验，如图，通过弹簧测力计拉动绳子使物体上升，测量物体和绳端移动的距离，并改变物重进行多次实验，记录数据如表所示，分析表中数据可知，第4次实验数据是通过________（选填“丙”或“丁”）图所示装置得到的，此时的机械效率为________。 实验次数 物重G物/N 物体上升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74.1% 2 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 3 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 4 8 0.1 2.5 0.4 （4）通过比较1、2两次实验数据，可得出结论：使用相同滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与________无关。通过比较2、3两次实验数据，可以探究滑轮组的机械效率与________的关系，可得出结论：________________________________________。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，动滑轮越重，机械效率越。 （5）为提高滑轮组的机械效率，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．给机械加润滑油　　　D．增加重物上升高度 【答案】(1)匀速 等于(2)不正确 没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响 (3)丁 80% (4)绕线方式 物重 使用同一滑轮组提升重物时，物体越重,滑轮组机械效率越高 低(5)ABC 【解析】(4)分析1、2两次实验数据可知,其他条件相同，绕线方式不同，滑轮组的机械效率相同，可得出结论:使用相同滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绕线方式无关;2,3次实验时绳端移动的距离均为物体上升高度的3倍，可知两次实验用的是同一装置，而物重不同，因此探究的是滑轮组的机械效率与物重的关系，且物重大的机械效率高，可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组机械效率越高;比较3、4两次实验数据，将同一重物提升相同高度，动滑轮重的机械效率低，可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越低;(5)减轻动滑轮重，在有用功不变时,额外功减小，总功减小，机械效率变大，A符合题意;增加所提物体的重力，根据(4)的结论，可提高滑轮组机械效率,B符合题意;给机械加润滑油，可以减小摩擦，减小额外功，在有用功不变时，总功减小，机械效率变大,C符合题意;增加重物上升高度，机械效率不变,D不符合题意,故选ABC。 · 习题速练 【例1】小梦用如图所示的装置研究定滑轮和动滑轮的特点。 次数 钩码的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 弹簧测力计移动的距离s/m 1 1 0.2 1 0.2 2 2 0.2 2 0.2 3 1 0.2 0.6 0.4 4 2 0.2 1.1 0.4 (1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和_______；​ (2)实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计，使钩码上升； (3)比较1和2两次实验可知：使用定滑轮的好处是：_______；​ (4)在提升重物的过程中，若要兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应使用_______；​ (5)依据杠杆平衡条件，使用动滑轮提升物体所用的力应是直接提升物体所用力的一半，但分析3和4两次实验数据却不完全符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是__。 【答案】(1)刻度尺 (2)匀速 (3)可以改变力的方向 (4)滑轮组 (5)动滑轮有重力 【详解】（1）除了测量力以外，还需要测量钩码提升的高度和自由端移动的距离，故还需要测量长度的工具刻度尺。 （2）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。 （3）由表中1和2两次实验数据可知，使用定滑轮不省力，但是改变了拉力的方向，故使用定滑轮可以改变力的方向。 （4）定滑轮不省力，也不省距离，但可以改变力的方向；动滑轮省力，但费距离，不能改变力的方向；滑轮组既能省力，又能改变力的方向，故在提升重物的过程中，若要兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应使用滑轮组。 （5）由于动滑轮有重力，且动滑轮承重绳子的股数n=2，所以绳端拉力，所以拉力大于物体重力的一半。 【例2】研究定滑轮的特点。 (1)在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是___________和___________； (2)如图乙所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为，则它们的大小关系为___________（选填字母）； A． B． C． D． (3)旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮___________的特点。 【答案】(1) 物体的重力 拉力的大小 (2)D (3)能够改变力的方向 【详解】（1）[1][2]定滑轮是一种简单机械，为了比较机械是否省力，需要比较不用机械直接作用在物体上的力和使用机械实际需要的力的大小关系，故在研究使用定滑轮是否省力时，需要测量的物理量是物体的重力和拉力的大小。 （2）定滑轮相当于一个等臂杠杆，无论在哪个方向拉动，动力臂与阻力臂均为滑轮的半径，故拉力的大小不变，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （3）定滑轮相当于一个等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变力的方向。升国旗过程中向下拉动时，国旗向上运动，是利用定滑轮能够改变力的方向的特点。 【例3】如图所示，这是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。实验中测得的几组数据如表所示，请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 拉力方向 甲 1 0.2 1.0 0.2 向上 乙 1 0.2 1.1 0.2 向下 丙 1 0.2 0.7 0.4 向上 (1)分析甲、乙两次实验的数据，可以得出结论：使用定滑轮___________（选填“能”或“不能”）省力，___________（选填“能”或“不能”）省距离，___________（选填“能”或“不能”）改变力的方向；用图乙装置进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 (2)分析丙实验的数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为___________。 【答案】(1) 不能 不能 能 不变 (2)见解析 【详解】（1）[1]由图甲可知钩码的重力是1N，由图乙可知，用定滑轮提起重为1N的钩码，所用的拉力1.1N，由此可知使用定滑轮不能省力。 [2]由图乙可知，钩码升高的高度0.2m，通过定滑轮提升钩码弹簧测力计移动的距离也是0.2m可见使用定滑轮不能省距离。 [3]甲实验中，提升钩码所用的力方向向上。由乙实验可知，通过定滑轮提升钩码所用的拉力方向向下，使用定滑轮能改变力的方向。 [4]用定滑轮来提升物体时，如果绳子的自由端沿水平向右的方向拉动，拉力的大小将不变。因为无论绳子朝哪个方向拉，定滑轮都可以看成是一个等臂杠杆。 （2）实际在实验时，动滑轮自身的重力、动滑轮与绳子之间存在摩擦阻力等，都会影响实验的结果，所以拉力大小并不等于钩码重力的一半。 【例4】在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中： (1)比较甲、乙两图拉力的方向可知使用定滑轮可以_____。 (2)探究动滑轮的特点实验如图丙。 ①为探究使用动滑轮是否可以省力，需要竖直向上拉弹簧测力计，使钩码_____上升，并将弹簧测力计的示数与_____（选填“钩码重”或“钩码和滑轮总重”）进行比较。 ②如图丙，要想得出“动滑轮使用时最多可以省一半力”这一结论，可进行的操作是：_____ a.使用同一动滑轮，不断增大物重，多次实验 b.提升同一重物，不断减小动滑轮重，多次实验 A．只有a    B．只有b    C．a和b均可    D．a和b均不可 【答案】(1)改变力的方向 (2) 匀速竖直 钩码和滑轮总重 C 【详解】（1）物体受到的重力方向竖直向下，甲图中拉力的方向竖直向上，乙图中拉力的方向竖直向下，故可知使用定滑轮可以改变力的方向。 （2）[1] [2]为探究使用动滑轮是否可以省力，需要竖直向上拉弹簧测力计，使钩码匀速竖直上升，并将弹簧测力计的示数与钩码和滑轮总重进行比较，这样才能准确得出结论。 [3]要想得出“动滑轮使用时最多可以省一半力”这一结论，可以使用同一动滑轮，不断增大物重，多次实验；也可以提升同一重物，不断减小动滑轮重，多次实验；a和b均可；故选C。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 十六、探究滑轮组机械效率的影响因素 · 必考知识点速记 1. 实验原理： 2. 实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计. 3. 若在测拉力时，使弹簧测力计处于静止状态时读数，则读数与实际相比偏小，测得的机械效率偏高． 4. 绳子自由端移动的距离s与物体上升高度h的关系： s＝nh，n指动滑轮上绕线段数 5.实验结论： 在其他条件相同时，动滑轮越重，机械效率越低；在其他条件相同时，在绳子所能承受的范围内，所吊物体越重，机械效率越高． · 一题搞定常考知识点 如图所示，小明用几个质量、材质相同的滑轮组成不同的滑轮组，进行“测量滑轮组的机械效率”实验。 （1）实验时应沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计（未画出），此时拉力大小________弹簧测力计示数。 （2）小明发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，认为应该静止读数。他的想法________（选填“正确”或“不正确”），理由是________________________________________________。 （3）采用正确的操作进行实验，如图，通过弹簧测力计拉动绳子使物体上升，测量物体和绳端移动的距离，并改变物重进行多次实验，记录数据如表所示，分析表中数据可知，第4次实验数据是通过________（选填“丙”或“丁”）图所示装置得到的，此时的机械效率为________。 实验次数 物重G物/N 物体上升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74.1% 2 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 3 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 4 8 0.1 2.5 0.4 （4）通过比较1、2两次实验数据，可得出结论：使用相同滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与________无关。通过比较2、3两次实验数据，可以探究滑轮组的机械效率与________的关系，可得出结论：________________________________________。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，动滑轮越重，机械效率越。 （5）为提高滑轮组的机械效率，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．给机械加润滑油　　　D．增加重物上升高度 · 习题速练 【例1】小梦用如图所示的装置研究定滑轮和动滑轮的特点。 次数 钩码的重力G/N 钩码提升的高度h/m 拉力F/N 弹簧测力计移动的距离s/m 1 1 0.2 1 0.2 2 2 0.2 2 0.2 3 1 0.2 0.6 0.4 4 2 0.2 1.1 0.4 (1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和_______；​ (2)实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计，使钩码上升； (3)比较1和2两次实验可知：使用定滑轮的好处是：_______；​ (4)在提升重物的过程中，若要兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应使用_______；​ (5)依据杠杆平衡条件，使用动滑轮提升物体所用的力应是直接提升物体所用力的一半，但分析3和4两次实验数据却不完全符合这样的关系，造成这种现象的主要原因是__。 【例2】研究定滑轮的特点。 (1)在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是___________和___________； (2)如图乙所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为，则它们的大小关系为___________（选填字母）； A． B． C． D． (3)旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮___________的特点。 【例3】如图所示，这是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。实验中测得的几组数据如表所示，请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码提升高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 拉力方向 甲 1 0.2 1.0 0.2 向上 乙 1 0.2 1.1 0.2 向下 丙 1 0.2 0.7 0.4 向上 (1)分析甲、乙两次实验的数据，可以得出结论：使用定滑轮___________（选填“能”或“不能”）省力，___________（选填“能”或“不能”）省距离，___________（选填“能”或“不能”）改变力的方向；用图乙装置进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 (2)分析丙实验的数据发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为___________。 【例4】在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中： (1)比较甲、乙两图拉力的方向可知使用定滑轮可以_____。 (2)探究动滑轮的特点实验如图丙。 ①为探究使用动滑轮是否可以省力，需要竖直向上拉弹簧测力计，使钩码_____上升，并将弹簧测力计的示数与_____（选填“钩码重”或“钩码和滑轮总重”）进行比较。 ②如图丙，要想得出“动滑轮使用时最多可以省一半力”这一结论，可进行的操作是：_____ a.使用同一动滑轮，不断增大物重，多次实验 b.提升同一重物，不断减小动滑轮重，多次实验 A．只有a    B．只有b    C．a和b均可    D．a和b均不可 1 学科网（北京）股份有限公司 $