2026年中考物理必考25个实验考学练实验18测量滑轮组的机械效率

实验十八、测量滑轮组的机械效率 【知识点回顾】 如图1所示为测量滑轮组机械效率的装置，部分实验数据如下表所示。 次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm 机械效率η 1 1.0 5 15 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 4 2.0 10 1.0 30 1.实验器材分析 （1）本实验需要的测量工具除了图1中的器材外，还需要 。 （2）弹簧测力计在使用前要观察其 和分度值，并进行 ；第1次实验时，弹簧测力计的示数如图1所示，为 N 2.实验操作分析 （1）实验中要沿竖直方向 拉动弹簧测力计，此时拉力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）小明同学发现实验过程中拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数不稳定，不易读数，因此他认为应静止读数，你认为他的想法是 （选填“正确”或“错误”）的，因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响；若是静止时读数，则所测得的机械效率比其真实值 （选填“偏大”“偏小”或“不影响”） 3.实验数据分析 （1）第2次实验时所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 。 （2）分析第1、2、3次的实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析第3、4次的实验数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关”或“无关”） 4.实验延伸 （1）若实验时，弹簧测力计拉绳子移动的速度增大，但钩码仍然缓慢匀速上升，则所测得的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）为了探究滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力是否有关，还需增加的实验器材是 。 （3）如果将图1中的滑轮组换成如图2所示的绕绳方法，不考虑绳重及摩擦，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）机械效率是机械性能好坏的重要标志，结合生产、生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施中，不可行的是 （填字母）。 A.增加所提物重 B.减轻机械自重 C.给机械加润滑油 D.增加重物上升的高度 【精练】 1．在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。 实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 提升的高度h/m 有用功W有用/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 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 （1）比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率___________； （2）比较3和4两次实验发现：在提升物体一定时，滑轮组的机械效率还与___________有关； （3）比较2和3两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度___________； （4）第5次实验的机械效率为___________，是利用了图___________的装置完成的，判断依据是___________； （5）利用图甲的装置，实验时，应该___________拉动绳子自由端，把重6N的物体用2.5N的拉力拉起，滑轮组的机械效率为___________。（计算结果精确到0.1）可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。 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___________拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会_________（偏大/偏小/不变）； (2)通过比较_______（填实验次数的序号）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________（有关/无关）；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，_______，滑轮组的机械效率越高。第4次实验空格中数值为____________； 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力 绳端移动距离s/m 机械效率 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 0.4 (3)实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了____________；（填字母） A．减小摩擦 B．多次测量取平均值减小误差 C．获得多组数据归纳出物理规律 (4)用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率与所提升物体的重力G的关系图像正确的是__________（不计绳重和摩擦）； A． B． C． D． (5)若每个滑轮的质量为，第三次实验中克服摩擦做的额外功为_________J（不计绳重）。 3．在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用较轻的滑轮组成的滑轮组测定前4组数据，测得数据如表： 实验次数 动滑轮重G/N 物重G/N 钩码上升高度h/m 动力F/N 绳端移动距离s/m 滑轮组的机械效率η/% 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6 2 0.5 1 0.2 0.7 0.6 47.6 3 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6 4 0.5 4 0.1 2 0.3 ① 5 1 4 0.1 ② 0.3 55.6 （1）实验中应沿_______方向_______拉动弹簧测力计，使钩码缓缓上升； （2）表格中变化①处数据应为_________；根据图中弹簧测力计可知编号②数据应为________N； （3）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与____________无关； （4）比较第1、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率_______（选填“越高”、“不变”或“越低”）； （5）比较第_____和_____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； （6）分析表格中第2组数据可知，此时滑轮组克服绳重及摩擦做的那部分额外功为_________J； （7）实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是_____。 A．减小摩擦力 B．多次测量求平均值 C．获得多组数据归纳出物理规律 4．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。 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 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 80% (1)实验中应沿________方向匀速拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； (2)通过比较_______（填实验次数的序号）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；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，______________越大，滑轮组的机械效率越高； (3)表格中第4次实验空格中数值：绳端移动距离______；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，滑轮组的机械效率越______（填“高”或“低”）； (4)若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为______J（不计绳重）； (5)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中可提高机械效率的措施有____________。 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     E.加快物体提升的速度 5．小明把四个相同的滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成两套滑轮组，用滑轮组提升不同数量的钩码进行实验（每个钩码质量相同），探究影响滑轮组机械效率的因素。 (1)在用图甲滑轮组进行实验时，应沿___________方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应___________（选填“保持静止”或“匀速上升”）； (2)实验中记录的数据如下表，根据表中数据可知，第4次实验时滑轮组的机械效率为___________； 实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2.0 0.2 1.0 0.6 66.7% 2 3.0 0.2 1.4 0.6 71.4% 3 4.0 0.2 1.8 0.6 74.1% 4 2.0 0.2 1.5 0.4 (3)表中第4次实验是利用图乙所示的滑轮组测得的，请你在图乙中画出此次实验时滑轮组的绕线方式________； 【解释】 (4)对比实验数据可得出，滑轮组的机械效率与绕线方法___________（选填“有关”或“无关”）；在装置相同情况下，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越___________（选填“高”或“低”）。 【交流】 (5)实验结束后，小明还想探究滑轮组的机械效率是否与提升物体的高度有关，则他需要进行的操作是___________。 参考答案 【知识点回顾】 如图1所示为测量滑轮组机械效率的装置，部分实验数据如下表所示。 次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm 机械效率η 1 1.0 5 15 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 4 2.0 10 1.0 30 1.实验器材分析 （1）本实验需要的测量工具除了图1中的器材外，还需要 刻度尺 。 （2）弹簧测力计在使用前要观察其 量程 和分度值，并进行 调零 ；第1次实验时，弹簧测力计的示数如图1所示，为 0.6 N 2.实验操作分析 （1）实验中要沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计，此时拉力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）小明同学发现实验过程中拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数不稳定，不易读数，因此他认为应静止读数，你认为他的想法是 错误 （选填“正确”或“错误”）的，因为他没有考虑到 摩擦力 对滑轮组机械效率的影响；若是静止时读数，则所测得的机械效率比其真实值 偏大 （选填“偏大”“偏小”或“不影响”） 3.实验数据分析 （1）第2次实验时所做的有用功为 0.075 J，滑轮组的机械效率为 62.5% 。 （2）分析第1、2、3次的实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越 大 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析第3、4次的实验数据可知，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.实验延伸 （1）若实验时，弹簧测力计拉绳子移动的速度增大，但钩码仍然缓慢匀速上升，则所测得的机械效率将 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）为了探究滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力是否有关，还需增加的实验器材是 几个自重不同的滑轮 。 （3）如果将图1中的滑轮组换成如图2所示的绕绳方法，不考虑绳重及摩擦，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率将 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）机械效率是机械性能好坏的重要标志，结合生产、生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施中，不可行的是 D （填字母）。 A.增加所提物重 B.减轻机械自重 C.给机械加润滑油 D.增加重物上升的高度 【精练】 1．在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。 实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 提升的高度h/m 有用功W有用/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 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 （1）比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率___________； （2）比较3和4两次实验发现：在提升物体一定时，滑轮组的机械效率还与___________有关； （3）比较2和3两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度___________； （4）第5次实验的机械效率为___________，是利用了图___________的装置完成的，判断依据是___________； （5）利用图甲的装置，实验时，应该___________拉动绳子自由端，把重6N的物体用2.5N的拉力拉起，滑轮组的机械效率为___________。（计算结果精确到0.1）可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。 【答案】 越高 动滑轮的重力 无关 95% 乙 第5次实验中提升钩码的高度和绳端移动的距离相等 竖直匀速 80.0% 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___________拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会_________（偏大/偏小/不变）； (2)通过比较_______（填实验次数的序号）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________（有关/无关）；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，_______，滑轮组的机械效率越高。第4次实验空格中数值为____________； 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力 绳端移动距离s/m 机械效率 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 0.4 (3)实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了____________；（填字母） A．减小摩擦 B．多次测量取平均值减小误差 C．获得多组数据归纳出物理规律 (4)用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率与所提升物体的重力G的关系图像正确的是__________（不计绳重和摩擦）； A． B． C． D． (5)若每个滑轮的质量为，第三次实验中克服摩擦做的额外功为_________J（不计绳重）。 【答案】(1) 匀速 偏大(2) 1、2 无关 提升的物体越重 80% (3)C(4)B(5)0.03 3．在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用较轻的滑轮组成的滑轮组测定前4组数据，测得数据如表： 实验次数 动滑轮重G/N 物重G/N 钩码上升高度h/m 动力F/N 绳端移动距离s/m 滑轮组的机械效率η/% 1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6 2 0.5 1 0.2 0.7 0.6 47.6 3 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6 4 0.5 4 0.1 2 0.3 ① 5 1 4 0.1 ② 0.3 55.6 （1）实验中应沿_______方向_______拉动弹簧测力计，使钩码缓缓上升； （2）表格中变化①处数据应为_________；根据图中弹簧测力计可知编号②数据应为________N； （3）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与____________无关； （4）比较第1、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率_______（选填“越高”、“不变”或“越低”）； （5）比较第_____和_____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； （6）分析表格中第2组数据可知，此时滑轮组克服绳重及摩擦做的那部分额外功为_________J； （7）实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是_____。 A．减小摩擦力B．多次测量求平均值C．获得多组数据归纳出物理规律 【答案】 （1） 竖直 匀速 （2） 66.7 2.4 （3） 钩码上升的高度 （4） 越高 （5） 4 5 （6） 0.12 （7）C 4．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。 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 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 80% (1)实验中应沿________方向匀速拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； (2)通过比较_______（填实验次数的序号）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；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，______________越大，滑轮组的机械效率越高； (3)表格中第4次实验空格中数值：绳端移动距离______；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，滑轮组的机械效率越______（填“高”或“低”）； (4)若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为______J（不计绳重）； (5)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中可提高机械效率的措施有____________。 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    E.加快物体提升的速度 【答案】(1) 竖直 偏小(2) 1、2 物重(3) 0.4 低(4)0.03 (5)ABC 5．小明把四个相同的滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成两套滑轮组，用滑轮组提升不同数量的钩码进行实验（每个钩码质量相同），探究影响滑轮组机械效率的因素。 (1)在用图甲滑轮组进行实验时，应沿___________方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应___________（选填“保持静止”或“匀速上升”）； (2)实验中记录的数据如下表，根据表中数据可知，第4次实验时滑轮组的机械效率为___________； 实验次数 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2.0 0.2 1.0 0.6 66.7% 2 3.0 0.2 1.4 0.6 71.4% 3 4.0 0.2 1.8 0.6 74.1% 4 2.0 0.2 1.5 0.4 (3)表中第4次实验是利用图乙所示的滑轮组测得的，请你在图乙中画出此次实验时滑轮组的绕线方式________； 【解释】 (4)对比实验数据可得出，滑轮组的机械效率与绕线方法___________（选填“有关”或“无关”）；在装置相同情况下，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越___________（选填“高”或“低”）。 【交流】 (5)实验结束后，小明还想探究滑轮组的机械效率是否与提升物体的高度有关，则他需要进行的操作是___________。 【答案】(1) 竖直 匀速上升 (2)66.7% (3) (4) 无关 高 (5)探究滑轮组的机械效率是否与提升物体的高度有关，需要保证钩码所受的重力不变，改变提升高度，重复实验，根据实验数据计算出滑轮组机械效率，与原有数据进行对比。 6 学科网（北京）股份有限公司 $