专项训练39 测量滑轮（组）斜面等机械效率2025-2026学年人教版物理八年级下册期末复习48个重点难点专练（全国通用）

**基本信息** 聚焦机械效率测量实验，通过14道阶梯式实验题构建“操作规范-数据处理-变量控制-结论推导”的完整探究体系，强化科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |滑轮组机械效率|12道|含实验操作（匀速拉动）、数据计算（η=Gh/Fs）、影响因素分析（物重/动滑轮重等）|从机械效率公式推导到实验变量控制，建立“原理-操作-结论”逻辑链| |斜面机械效率|2道|涉及测量工具选择、倾斜程度对效率/拉力影响|通过斜面倾斜度改变，探究额外功与机械效率关系|

2025-2026学年人教版物理八年级下册期末复习48个重点难点专练（全国通用） 专项训练39 测量滑轮（组）斜面等机械效率 一、滑轮组机械效率实验题（12道题） 二、斜面机械效率实验题（2道题） 一、滑轮组机械效率实验题（12道题） 1. 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”）。 2. 小林测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。 （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； （2）第2次实验时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 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 0.6 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% 3. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小明同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示： 次数 物体的重力 物体被提升高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 2 3 0.1 1.4 0.3 3 4 0.1 1.8 0.3 4 2 0.1 1.5 0.2 （1）实验中要竖直______拉动弹簧测力计，使物体升高。小明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“错误”）； （2）分析比较第1、2、3次的实验数据可以判定，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率______（选填“变大”“不变”或“变小”）； （3）表格内的第4次实验数据是用图_______（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的，应补充的数据是_______（结果精确到）； （4）在上述实验的基础上，若小明还想验证滑轮组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____________。 4. 下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。 实验序号 动滑轮重G动/N 物重G/N 物体上升高度h/m 动力F/N 动力作用点移动距离s/m 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 01 2 0.3 （1）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法；______ （2）表格中空白处的数据为______； （3）进一步分析可知，在动滑轮重和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与______和______有关； （4）第1次实验中，物体上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为______W； （5）该实验中用到的弹簧测力计量程为0~5N，只考虑滑轮重情况下，该滑轮组最高机械效率为______。 5. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用相同的滑轮分别组装如图所示的甲、乙滑轮组（忽略绳重和摩擦）。 钩码总重 钩码上升高度 测力计拉力 测力计移动距离 2 0.05 1.2 0.1 （1）根据分析可得，表格中数据是利用______图中滑轮组测得的，此滑轮组的机械效率为______（计算结果精确到）； （2）若两个弹簧测力计的示数相等，则_______图中提升的物体更重，此时两个滑轮组机械效率的关系是：______。 6. 小明用质量相同的滑轮组成如图所示的滑轮组，完成“测滑轮组机械效率的实验”，请回答下列问题： 实验次数 钩码重G（N） 钩码上升高度h（m） 测力计拉力F（N） 测力计移动距离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 32 0.3 83% 4 8 0.1 2.7 0.4 （1）只要滑轮组结构一定，则测滑轮组机械效率时，实验器材可以不需要___________； （2）第4次实验的机械效率为___________（保留一位小数），并在图丁中画出相应的滑轮组绕线方法；（ ） （3）通过比较___________（填实验次数的序号）两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组机械效率越高； （4）已知弹簧测力计的量程为“0~5N”，则利用此弹簧测力计提升物体时，忽略绳重和摩擦，甲、乙两个滑轮组中，甲的最大机械效率___________（选填“大于”“小于”或“等于”）乙的最大机械效率。 7. 小明在“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。 实验次序 钩码重力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 甲 4 0.1 2.7 0.2 74% 乙 4 0.1 1.8 0.3 74% 丙 8 0.1 31 0.3 86% 丁 8 0.1 2.5 ① ② （1）实验中要______拉动测力计，但边拉动边读数不方便，便使测力计停下来读数，导致测量数据______（选填“偏大”或“偏小”）； （2）表格中，①②两处的数据应该是______和______； （3）通过比较______（填实验次序）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股数无关； （4）通过比较乙、丙两次实验数据得出结论：____________； （5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中可以提高机械效率的是____________。 A．增加物体提升的高度　　B．加快提升物体的速度 C．减小动滑轮的重力　　D．增加物体的重力 8. 某实验小组在做“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。 次数 钩码重 钩码上升高度 测力计拉力 测力计移动距离 机械效率 1 2 0.1 0.9 0.3 2 4 0.1 1.6 3 4 0.1 1.1 0.5 （1）表格中第2次测力计自由端移动的距离_______； （2）在实验操作中应竖直向上_______拉动弹簧测力计，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”），理由是______； （3）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率； （4）由第2、3次实验可得结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（质量越大），滑轮组的机械效率_______（选填“越高”或“越低”）。 9. 小强测量图中甲、乙两个滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力计，正确操作并将实验数据记录在下面的表格中（绳重、摩擦以及弹簧测力计的重都不计）。 次数 物体重G/N 物体上升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 3 0.1 2 0.2 75% 2 3 0.1 2 0.3 （1）组装好滑轮组，实验操作过程中，应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计； （2）第1次实验测的是滑轮组______的机械效率； （3）甲、乙两个滑轮组机械效率不同的原因是______。 10. 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 11.如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（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 01 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 05 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”） 12. 在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。 表1 实验次数 钩码重 钩码上升的高度 绳端拉力 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8 （1）分析表中的数据，他的猜想是__________（选填“正确”或“错误”）的； （2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2； 表2 实验次数 动滑轮个数 钩码重 绳端拉力 钩码上升的高度 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5 分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越_______。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功______有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑_______； （3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是_____，你的改进方法是_____。 二、斜面机械效率实验题（2道题） 1. 小明发现公共场所的无障碍通道是斜面，且不同通道的倾斜程度有所不同。他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与小伙伴们用如图所示装置进行实验探究。 （1）测量斜面的机械效率，需要的测量工具是______、______； （2）要增大倾斜程度，应将木块A向______移动（选填“左”或“右”）；为完成实验，还要保持斜面的______程度不变； （3）实验时只增大斜面倾斜程度，机械效率会______，拉力F会______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 2. 小明思考“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”。他在用同一木板做的斜面上，做匀速直线拉动物块的探究实验，如下图，并记录实验数据如下表： 实验次数 斜面倾斜程度 物重G/N 物体上升度高度h/m 拉力F/N 物体移动离距离S/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.5 0.50 0.8 63% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68% 3 最陡 5.0 0.25 3.3 0.5 1.65 (1)将表格中的空白处数据填上________。 (2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越__________。 (3)通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：__________； (4)如果小明还想要探究斜面的机械效率与物体重力的关系，请你与他一起来完成实验： ①实验时应控制不变的条件是：__________、物体移动的距离； ②实验时需要的测量仪器有：__________和刻度尺。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年人教版物理八年级下册期末复习48个重点难点专练（全国通用） 专项训练39 测量滑轮（组）斜面等机械效率 一、滑轮组机械效率实验题（12道题） 二、斜面机械效率实验题（2道题） 一、滑轮组机械效率实验题（12道题） 1. 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”）。 【答案】（1） 匀速直线 （2） 66.7% （3） 重 （4）不变 【解析】（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）由表中可知，不计绳重与摩擦，滑轮组的机械效率 （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。 2. 小林测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。 （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； （2）第2次实验时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 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 0.6 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% 【答案】（1） 匀速直线（2） 62.5% （3）大 无关 （4） B 【解析】（1）物体与钩码一起向上做匀速直线运动时，受力平衡，拉力等于重力，所以实验时应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速直线运动。 （2）第2次实验时滑轮组的机械效率 （3）由1、2、3次实验的数据可知，物体重力由1.0N增大至2.0N，机械效率由55.6%增大至66.7%，可得：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。 由3、4两组数据可知，重物重力相同，使用同一滑轮组提升重物至不同高度，滑轮组的机械效率相同，说明机械效率与钩码上升的高度无关。 （4）A．增大绳重，提升钩码至相同高度时，额外功会变大，有用功不变，总功会变大，由可知，机械效率变降低，故A不符合题意； B．减轻动滑轮重，提升钩码至相同高度时，额外功会变小，而有用功不变，总功会变小，由可知，机械效率将提高，故B符合题意； C．机械效率与钩码上升高度无关，由可知，则机械效率也和物体提升速度无关，所以加快物体提升的速度不能提高机械效率，故C不符合题意。 故选B。 3. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小明同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示： 次数 物体的重力 物体被提升高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 2 3 0.1 1.4 0.3 3 4 0.1 1.8 0.3 4 2 0.1 1.5 0.2 （1）实验中要竖直______拉动弹簧测力计，使物体升高。小明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“错误”）； （2）分析比较第1、2、3次的实验数据可以判定，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率______（选填“变大”“不变”或“变小”）； （3）表格内的第4次实验数据是用图_______（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的，应补充的数据是_______（结果精确到）； （4）在上述实验的基础上，若小明还想验证滑轮组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____________。 【答案】（1） 匀速 错误 （2） 变大 （3） 乙 66.7% （4） 几个自重不同的滑轮 【解析】（1）为了使弹簧测力计的示数稳定，且便于读数，应缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做匀速直线运动。 若静止读数，没有测量出机械之间的摩擦力，拉力测量值偏小，故她的想法是错误的。 （2）分析1、2、3次实验的数据可知，其他因素相同时，钩码越重，滑轮组的机械效率越大，说明使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，机械效率越大。 （3）第4次实验中绳子自由端移动的距离s与物体被提升的高度h之间满足关系s＝2h，故滑轮组承重绳子段数n＝2，所以是图乙滑轮组测出的数据。 第4次实验的机械效率为 （4）要验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力是否有关，需要保持其他因素不变，使用不同重力的动滑轮，故还需添加的实验器材是不同重力的动滑轮。 4. 下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。 实验序号 动滑轮重G动/N 物重G/N 物体上升高度h/m 动力F/N 动力作用点移动距离s/m 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 01 2 0.3 （1）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法；______ （2）表格中空白处的数据为______； （3）进一步分析可知，在动滑轮重和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与______和______有关； （4）第1次实验中，物体上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为______W； （5）该实验中用到的弹簧测力计量程为0~5N，只考虑滑轮重情况下，该滑轮组最高机械效率为______。 【答案】（1） （2） 66.7% （3） 物重 摩擦 （4） 0.14 （5） 96.7% 【解析】（1）由表格数据知，物体上升高度为0.1m，动力作用点移动距离为0.3m，则滑轮组承重绳子为3根，那么绳子固定在动滑轮上，逐一绕过各个滑轮，作图如下： （2）表格的第3组数据中，提升物体所做的有用功 W额=Gh=4N×0.1m=0.4J 动力所做的总功 W总=Fs=2N×0.3m=0.6J 此时滑轮组的机械效率 （3）由表格数据知，动滑轮的重力一定，物重越重，机械效率越大，所以该滑轮组的机械效率与物重有关。据，动力F大于，所以还需要考虑摩擦，动滑轮的重和绳重一定，滑轮与绳间摩擦不同，克服摩擦所做的额外功不同，机械效率也不同。所以该滑轮组的机械效率与物重和摩擦有关。 （4）第一次实验中，动力所做的总功 W总1=F1s=0.7N×0.3m=0.21J 动力的功率 （5）弹簧测力计的量程为0~5N，则动力最大为5N，只考虑滑轮重时，能提升的最大物重 G大=2F大-G动=3×5N-0.5N=14.5N 此时滑轮组的机械效率最高为 5. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用相同的滑轮分别组装如图所示的甲、乙滑轮组（忽略绳重和摩擦）。 钩码总重 钩码上升高度 测力计拉力 测力计移动距离 2 0.05 1.2 0.1 （1）根据分析可得，表格中数据是利用______图中滑轮组测得的，此滑轮组的机械效率为______（计算结果精确到）； （2）若两个弹簧测力计的示数相等，则_______图中提升的物体更重，此时两个滑轮组机械效率的关系是：______。 【答案】（1） 甲 （2） 乙 <##小于 【解析】（1）根据表中数据可知，与动滑轮相连的绳子段数 故本次实验是用甲滑轮组做的。 滑轮组机械效率为 （2）忽略绳重和摩擦，使物体在相同的时间内升高到相同的高度，甲乙滑轮组的拉力为 若两个弹簧测力计的示数相等，可知乙滑轮组提升的物体更重些。 根据机械效率公式 提升相同的高度，两滑轮组做的额外功相同，而甲滑轮组提升的物体比乙滑轮组提升的物体轻，因此甲做的有用功小于乙做的有用功，故甲的效率小于乙的效率，即 6. 小明用质量相同的滑轮组成如图所示的滑轮组，完成“测滑轮组机械效率的实验”，请回答下列问题： 实验次数 钩码重G（N） 钩码上升高度h（m） 测力计拉力F（N） 测力计移动距离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 32 0.3 83% 4 8 0.1 2.7 0.4 （1）只要滑轮组结构一定，则测滑轮组机械效率时，实验器材可以不需要___________； （2）第4次实验的机械效率为___________（保留一位小数），并在图丁中画出相应的滑轮组绕线方法；（ ） （3）通过比较___________（填实验次数的序号）两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组机械效率越高； （4）已知弹簧测力计的量程为“0~5N”，则利用此弹簧测力计提升物体时，忽略绳重和摩擦，甲、乙两个滑轮组中，甲的最大机械效率___________（选填“大于”“小于”或“等于”）乙的最大机械效率。 【答案】 （1） 刻度尺 （2） 74.1% （3） 2、3 （4）小于 【解析】（1）滑轮组机械效率 滑轮组结构一定时，n相同，所以测量滑轮组机械效率时，不需要用刻度尺测量s和h。 （2）由表格数据可知，第4次实验的机械效率 由第4次实验的数据可知，承担物重的绳子股数 所以滑轮组绕线方法如下： （3）由第1次实验的数据可知，承担物重的绳子股数 由第2次实验的数据可知，承担物重的绳子股数 由第3次实验的数据可知，承担物重的绳子股数 所以2，3次实验中是用的同一滑轮组，实验序号3中，物重更重，滑轮组机械效率更高；说明：同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组机械效率越高。 （4）甲和乙绳子的绕法不同，其它相同情况时，滑轮组的机械效率相同；若实验中使用的弹簧测力计的量程为“0~5N”，忽路绳重和摩擦，甲由两段绳子承担动滑轮和物体的重，乙由三段绳子承担动滑轮和物体的重，所以乙能提起更重的物体，所以乙的机械效率更高。 7. 小明在“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。 实验次序 钩码重力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 甲 4 0.1 2.7 0.2 74% 乙 4 0.1 1.8 0.3 74% 丙 8 0.1 31 0.3 86% 丁 8 0.1 2.5 ① ② （1）实验中要______拉动测力计，但边拉动边读数不方便，便使测力计停下来读数，导致测量数据______（选填“偏大”或“偏小”）； （2）表格中，①②两处的数据应该是______和______； （3）通过比较______（填实验次序）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股数无关； （4）通过比较乙、丙两次实验数据得出结论：____________； （5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中可以提高机械效率的是____________。 A．增加物体提升的高度　　B．加快提升物体的速度 C．减小动滑轮的重力　　D．增加物体的重力 【答案】（1） 匀速 偏小（2） 0.4 80% （3） 甲乙 （4） 见解析（5） CD 【解析】（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，则由二力平衡可知，此时弹簧测力计的示数等于拉力大小。 如果在弹簧测力计静止时读出了数据，由于没有克服滑轮与轴、绳与滑轮之间摩擦，所以测力计示数偏小。 （2）丁图中承担动滑轮有效绳子为4段，所以绳子移动的距离为 丁图实验中滑轮组的机械效率为 （3）甲、乙两次实验中使用相同滑轮组提升相同重物时，承担动滑轮的绳子股数不同，滑轮组的机械效率相同，说明滑轮组的机械效率与绳子股数无关。 （4）由乙、丙两次实验数据可知，滑轮组相同，重物的重力增大，滑轮组的机械效率也增大，故可得出结论：用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）A．增加物体提升的高度时，滑轮组所做的有用功和额外功均会增加，滑轮组的机械效率不会增加，故A不符合题意； B．加快提升物体的速度，克服动滑轮所做的额外功不会减小，故滑轮组的机械效率不会增加，故B不符合题意； C．减小动滑轮的重力，可以减小克服动滑轮重力所做的额外功，可以提升滑轮组的机械效率，故C符合题意； D．增加物体的重力后，提升相同高度时，克服物体重力所做的有用功增大，而克服动滑轮重力所做的额外功不变，故滑轮组的机械效率增大，故D符合题意。 故选CD。 8. 某实验小组在做“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。 次数 钩码重 钩码上升高度 测力计拉力 测力计移动距离 机械效率 1 2 0.1 0.9 0.3 2 4 0.1 1.6 3 4 0.1 1.1 0.5 （1）表格中第2次测力计自由端移动的距离_______； （2）在实验操作中应竖直向上_______拉动弹簧测力计，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”），理由是______； （3）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率； （4）由第2、3次实验可得结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（质量越大），滑轮组的机械效率_______（选填“越高”或“越低”）。 【答案】（1） 0.3 （2） 匀速直线 不正确 见解析（3）增大被提升重物的重力 （4）越低 【解析】（1）第2次实验使用的滑轮组承担物重绳子的股数 测力计自由端移动的距离 （2）为了确保拉力不变，弹簧测力计示数稳定，在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。 滑轮组运动和静止时摩擦力不同，弹簧测力计示数不同，且滑轮组静止时不做功不能测滑轮组的机械效率，故静止读数的操作是错误的。 （3）比较第1次实验和第2次实验的实验数据可知，钩码重力增加，机械效率增大，故可得结论：使用同样的滑轮组，增大被提升重物的重力，可以提高滑轮组的机械效率。 （4）由图与第2、3次实验可得结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（质量越大），所做的额外功越多，有用功不变，滑轮组的机械效率越低。 9. 小强测量图中甲、乙两个滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力计，正确操作并将实验数据记录在下面的表格中（绳重、摩擦以及弹簧测力计的重都不计）。 次数 物体重G/N 物体上升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 3 0.1 2 0.2 75% 2 3 0.1 2 0.3 （1）组装好滑轮组，实验操作过程中，应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计； （2）第1次实验测的是滑轮组______的机械效率； （3）甲、乙两个滑轮组机械效率不同的原因是______。 【答案】（1） 匀速（2） 乙 （3） 动滑轮重不同 【解析】（1）由二力平衡可知，实验操作过程中，为准确测出拉力大小，应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计。 （2）由第1次实验数据可知，重物上升0.1m，则拉力端移动的距离0.2m，可知承担物重的绳子股数为 而图甲称重的绳子的股数为3，所以第1次实验测的是滑轮组乙的机械效率。 （3）两滑轮组提升物体的重力相等，甲滑轮组的机械效率低，说明做的额外功多，在绳重、摩擦以及弹簧测力计的重都不计的情况下，说明甲滑轮组的动滑轮重力大于乙滑轮组的动滑轮的重力，即甲、乙两个滑轮组机械效率不同的原因是动滑轮重不同。 10. 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 【答案】（1）匀速直线 0.05 （2） 0.3 80 （3） 大 无关 （4）A 【解析】（1）实验中为使弹簧测力计读数平稳，需要使钩码做匀速直线运动。 第 1次实验中，绳子3s钟的时间，移动的距离为15cm，则绳子移动的速度为 （2）第4次实验时所做的有用功为 第4次实验做的总功为 第4次实验滑轮组的机械效率为 （3）根据1、2、4次实验的数据可知，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。  2、3两次实验中，钩码的重力相同，只改变钩码上升的高度，滑轮组的机械效率不变，可知轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。 （4）根据效率公式可知，提高机械效率的方法一为：额外功一定时，增加有用功，即增加物重；二为：有用功一定时减少额外功，即换用轻质滑轮，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 11.如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（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 01 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 05 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”） 【答案】 （1）缓慢匀速 （2） 1.8 74.1% （3）见解析 （4） 2、3 （5）偏低 【解析】（1）在实验中，测量绳端拉力F时，应在竖直向上方向上匀速拉动使物体匀速上升，物体处于平衡状态，此时弹簧测力示数等于拉力大小。 （2）由图可知，弹簧测力计最小分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为1.8N。 分析第1次实验中数据可知，根据可得，机械效率为 （3）由控制变量法可知，比较第1、2次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率越高。 （4）比较第2、3次实验数据可得出结论：滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。 （5）由图丁可知，拉力F沿斜向上方向拉动时，拉力的力臂变短，省力变小，与丙相比需要更大的拉力才能拉动物体上升，因此总功更大，因有用功不变，根据可得，机械效率偏小。 12. 在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。 表1 实验次数 钩码重 钩码上升的高度 绳端拉力 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8 （1）分析表中的数据，他的猜想是__________（选填“正确”或“错误”）的； （2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2； 表2 实验次数 动滑轮个数 钩码重 绳端拉力 钩码上升的高度 绳端移动距离 有用功 总功 机械效率 4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5 分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越_______。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功______有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑_______； （3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是_____，你的改进方法是_____。 【答案】（1）错误 （2）低 大于 机械所做的额外功 （3）机械效率变低 减轻动滑轮的质量 【解析】（1）由表1数据可知，用同一滑轮组提升不同重力的钩码时，钩码上升的高度以及绳端移动的距离相同，所得的机械效率不同，即机械效率是变化的，因此他的猜想是错误的。 （2）由表2数据可知，当物重相同时，动滑轮个数越多，绳端拉力越小，即越省力，但机械效率也变低。 根据额外功等于总功与有用功之差可知，在第6次实验中，额外功大于有用功，由此可知当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功大于有用功的情况。 根据以上分析可知，在设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑机械所做的额外功。 （3）由表2数据可知，在其它条件相同的情况下，增加动滑轮个数，机械效率变低，这是将会出现的困难。根据 可知，在提升的物体重力一定时，若要增大机械效率，应减小动滑轮重，因此改进方法是减小动滑轮的重力或减轻动滑轮的质量。 二、斜面机械效率实验题（2道题） 1. 小明发现公共场所的无障碍通道是斜面，且不同通道的倾斜程度有所不同。他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与小伙伴们用如图所示装置进行实验探究。 （1）测量斜面的机械效率，需要的测量工具是______、______； （2）要增大倾斜程度，应将木块A向______移动（选填“左”或“右”）；为完成实验，还要保持斜面的______程度不变； （3）实验时只增大斜面倾斜程度，机械效率会______，拉力F会______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】（1） 弹簧测力计 刻度尺 （2） 左 粗糙 （3） 变大 变大 【解析】（1）测量机械效率需要知道做的有用功和总功，功的多少要通过公式W=Fs计算得出，所以需要测量的物理量有长度的大小和力的大小，需要的测量工具为弹簧测力计和刻度尺。 （2）增加倾斜程度，倾角要增大，所以木块向左移动。 因为本实验中认为影响机械效率的因素有两个，所以在探究机械效率与斜面的倾斜程度的关系时，要控制斜面的粗糙程度一定，采用了控制变量法。 （3）增大倾斜程度，物体对斜面的压力会减小，克服摩擦力做的额外功就会减小，有用功不变，此时机械效率变大。斜面倾角越大，所需拉力越大，拉力会变大。 2. 小明思考“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”。他在用同一木板做的斜面上，做匀速直线拉动物块的探究实验，如下图，并记录实验数据如下表： 实验次数 斜面倾斜程度 物重G/N 物体上升度高度h/m 拉力F/N 物体移动离距离S/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.5 0.50 0.8 63% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68% 3 最陡 5.0 0.25 3.3 0.5 1.65 (1)将表格中的空白处数据填上________。 (2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越__________。 (3)通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：__________； (4)如果小明还想要探究斜面的机械效率与物体重力的关系，请你与他一起来完成实验： ①实验时应控制不变的条件是：__________、物体移动的距离； ②实验时需要的测量仪器有：__________和刻度尺。 【答案】(1)1.25；76% (2)费力 (3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高(4)斜面的倾斜程度 弹簧测力计 【解析】（1）对于第三次实验，有用功W有​可以通过公式计算得出，其中G为物重，h为物体上升的高度。代入数据得有用功为 机械效率为 （2）从实验数据中可以看出，当斜面越陡时，所需的拉力F也越大。因此，我们可以得出结论：斜面越陡，越费力。 （3）通过对比三次实验的数据，可以发现，当斜面的倾斜程度增加时，虽然所需拉力增大，但机械效率也在增大。因此，可以初步得出结论：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高。 （4）要探究斜面的机械效率与物体重力的关系，他需要进行额外的实验。在实验时，他应该控制斜面的倾斜程度和物体移动的距离不变，以排除这两个因素对实验结果的影响。 需要测量物重和物体上升的高度来计算有用功，以及测量拉力和物体移动的距离来计算总功。因此，他需要的测量仪器有弹簧测力计和刻度尺。 1 学科网（北京）股份有限公司 $