期末专题复习:机械效率实验 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-05-30
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 机械效率 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1008 KB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58123864.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦机械效率实验,通过杠杆、斜面、滑轮组三类简单机械的13道实验题,系统覆盖测量计算、影响因素探究及操作规范,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|
|----|-----------|----------|----------|
|杠杆|1题|测量计算、力臂分析|基于杠杆平衡条件,推导机械效率与力臂关系|
|斜面|1题|省力省功判断、效率计算|通过竖直与斜面拉力对比,建立斜面效率与倾角关联|
|滑轮组|11题|多组数据对比、变量控制|围绕物重、动滑轮重、绕线方式,探究同一/不同滑轮组效率影响因素|
内容正文:
期末物理专题复习:机械效率实验
1.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6N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竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计,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3N,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_________N;
(2)步骤②中,计算出杠杆的机械效率为_________(精确到0.1%);
(3)若将测力计的悬挂点由B移至C,O、A位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
2.实验小组同学想探究使用斜面能否省功、省力。如图所示,已知斜面长,与之对应的高。现用弹簧测力计进行两次操作:第一次操作:沿竖直方向匀速提升小车;第二次操作:沿斜面方向匀速拉动同一辆小车。记录数据如表所示:
(1)沿竖直方向匀速提升小车时,拉力F对小车所做的功为______J;
(2)分析数据可以初步发现:利用斜面不可以______(选填“省力”或“省功”);
测力计示数(N)
移动距离(cm)
竖直提升
10
30
沿斜面运动
5.5
60
(3)根据表格数据可知,斜面机械效率为______%。
3.小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中,用同一滑轮组进行了3次实验,如图所示,实验数据记录如表。
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
?
3
6
10
?
30
90.9%
(1)提升重物时,弹簧测力计应___________拉动绳子自由端;
(2)第2次实验中,有用功是___________J,滑轮组的机械效率为___________(结果保留一位小数);
(3)第3 次实验中,弹簧测力计示数如图丙所示,为___________N;
(4)分析表格中的数据得出结论:同一滑轮组,___________;
(5)在第3次实验时,如果拉力方向与竖直方向有一定夹角,那么所测得的滑轮组的机械效率将会___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图所示。
实验次数物理量
l
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)分析表中数据,可得第1次实验的s1=_________h1,这是用_______(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验;第2次实验的s2=_________h2,这是用_______(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验。
(3)比较第1次实验和第2次实验的数据可得:两次实验提升的重物G1_________G2(选填“>”,“<”或“=”),机械效率η1_________η2(选填“>”,“<”或“=”),从两次使用的滑轮组装置角度分析,造成两次机械效率有这样关系的原因是__________。
(4)小组同学再用第1次实验使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离s3=_________m,机械效率η3=_________;
(5)比较第1次和第3次实验的机械效率,可得:使用同一滑轮组提升物体,物体越___________(选填“轻”或“重”),滑轮组的机械效率越高。
5.某实验小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图1所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如表所示。
实验次序
钩码所受的重力
钩码提升高度
拉力
绳端移动距离
机械效率
1
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
1
0.2
0.7
0.6
47.6%
3
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
4
5
0.1
0.3
(1)除图示器材外,还需要的测量仪器是___________。
(2)实验中应竖直向上___________拉动弹簧测力计。
(3)第4次实验测得弹簧测力计示数如图2是___________N,机械效率约为___________(精确到0.1%)。
(4)比较第1、2两次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度___________(选填“有关”或“无关”);比较第3、4两次实验数据可知,同一滑轮组,___________越大,机械效率越高;第4次实验拉力做的额外功与第3次相比___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在测拉力时,某同学觉得拉动测力计时不便于读数,就让测力计处于静止状态时读数,测得的机械效率与实际相比___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率与物重的关系可能是___________(选填字母)
A. B.
C. D.
6.小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验,如图1所示,用相同的滑轮组提升不同数量的钩码,记录数据如表所示。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
2
0.1
0.9
0.3
74%
2
4
0.1
1.6
0.3
83.3%
3
6
0.1
①
0.3
②
(1)在实验过程中,应_______向上拉动弹簧测力计;
(2)第三次实验时,拉力的大小如图2所示,观察弹簧测力计的示数,则表格中编号①的数值是________,②的数值是________;
(3)小明通过分析表格中的数据,得到了提高滑轮组机械效率的方法,汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中,方法________是与本实验同理的。
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑
(4)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为钩码数量一定时,无论将钩码提升多高,都不影响该滑轮组的机械效率,小芳则认为:钩码提升的高度不同,有用功就不同,机械效率就变化了,你认为_______的看法是正确的。
7.某小组在“探究斜面的机械效率的因素”实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置。
(1)为探究以上猜想,设计了如下步骤。
把一块长木板的一端垫高,构成一个斜面;用弹簧测力计沿___________方向拉动木块做___________运动,进行相关测量,计算出斜面的机械效率,进行多次实验数据见下面表格。
(2)表格中第三次实验的机械效率为___________(结果保留一位小数),分析表中信息可知该实验是探究___________(选填“小明”或“小聪”)的猜想。
实验
序号
斜面的
倾斜程度
物块的重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
(3)进一步探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系,分析表格数据可得出的实验结论是:___________;
(4)经过探究得出斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关后,同学们认为该实验中沿斜面的拉力会大于物块受到的摩擦力,请结合斜面的机械效率小于1来说明理由?___________
8.在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)实验前,杠杆处于静止状态如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________调;
(2)如图乙所示,在A点挂2个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使其在水平位置平衡;继续竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度(不考虑杠杆重心位置的变化),如图丙所示,此过程中,弹簧测力计的示数___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图丁所示,“权”“重”对应物理学中的力,“标”“本”对应物理学中的___________。为了扩大杆秤的量程,可采取的方法是___________(写出一种即可);
(4)小明用图戊的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如表:
实验次数
滑轮材质
钩码的重力
钩码提升的高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
铝
1
0.1
0.6
0.3
56%
2
铝
2
0.1
1.0
0.3
67%
3
铝
2
0.2
1.0
0.6
67%
4
塑料
2
0.2
0.6
①由图丙可知,第4次实验中弹簧测力计示数为___________N;
②第4次实验中滑轮组的机械效率为___________%(结果保留整数);
③分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.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___________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:___________。
10.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中实验装置如图所示,得到的数据如表所示:
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
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.6
0.4
62.5%
3
6
0.1
2.4
(1)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,他认为应该静止读数。老师说该想法是错误的,原因是忽略了______________________________对滑轮组机械效率的影响。如果这样做,测得的机械效率将__________________(选填“偏大”、“偏小”或“更准确”)。
(2)小组同学再用甲装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为绳端移动距离s=________m,机械效率η=____________(百分号前保留一位小数);
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升同一重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越__________。
(4)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:__________________________________________________:
(5)根据所学知识,不计绳重和摩擦,图丙是机械效率η与动滑轮重G动的关系图像,分析图丙中的A点可知,被提升物体所受的重力大小为_________。
11.某实验小组用如图甲、乙、丙、丁所示装置做“测滑轮组机械效率的实验”,得到的数据如下表,实验次数1、2、3、4对应甲、乙、丙、丁所示装置.实验装置由轻质细绳和质量相同的滑轮绕制而成。
实验次数
钩码重量G/N
钩码上升高度
绳端拉力F/N
绳端移动距离
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
①_____
②_____
(1)实验中应竖直向上_____拉动弹簧测力计;
(2)某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,他改成在静止时读数。他的做法不正确,是因为没有考虑到_____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,请填写表格中的横线上的数据:①_____②_____;
(4)比较表格中_____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)比较表格中3、4两次实验数据得出结论:不同滑轮组提升相同物体,升高相同高度时,_____,滑轮组的机械效率越高。
12.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表所示:
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应沿竖直方向尽量_______向上拉动弹簧测力计,且在拉动过程中读数。
物理量
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数 F/N
测力计移动距离s/m
机械
效率/η
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(2)第1次实验测得的机械效率为________。(结果保留整数)
(3)分析表中数据可知:第4次实验是用________图做的。[(a)/(b)/(c)]
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,_______可以提高滑轮组机械效率。
13.某小组在“测滑轮组机械效率”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中的甲、乙、丙所示。
次数
钩码重
钩码上升高度
有用功
测力计拉力
测力计移动距离
总功
机械效率
(1)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,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越________。(填大或小)
(2)第3次实验中所做的有用功是________,机械效率是________。
(3)比较第2、3次实验可知:提起相同的重物,滑轮组的机械效率与________自重大小有关,第________次机械效率大。
(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,________额外功(填“增大”或“减小”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)2
(2)66.7%
(3)不变
【详解】(1)在步骤①中,若杠杆自重和摩擦不计,由杠杆平衡条件知,弹簧测力计的示数为
(2)由几何关系可知,当物体上升5cm时,B端上升的高度为
故总功为
W总=FhB=3N×15×10-2m=0.45J
有用功为
W有=Gh=6N×5×10-2m=0.3J杠杆的机械效率为
(3)若将测力计的悬挂点由B移至C,使钩码上升同样的高度,有用功不变;杠杆重心上升的高度不变,克服杠杆重力做的额外功不变,则总功不变,根据机械效率公式知,机械效率不变,所以若将测力计的悬挂点由B移至C,杠杆的机械效率将不变。
2.(1)3
(2)省功
(3)90.9
【详解】(1)竖直提升时拉力做功为W有 =Fs=10N×0.3m=3J
(2)由表中数据,利用斜面时拉力F′=5.5N<10N,所以利用斜面可以省力;直接沿竖直方向匀速提升物体时,拉力F对小车做的功为3J, 利用斜面做功W总=F's'=5.5N×0.6m=3.3J
因为利用斜面做功W总>W有,所以使用斜面不能省功。
(3)斜面机械效率
3.(1)竖直向上匀速
(2) 0.4 88.9%
(3)2.2
(4)提升物体的重力越大,机械效率越高
(5)变小
【详解】(1)在实验中,弹簧测力计应竖直向上匀速拉动绳子自由端,使弹簧测力计的示数稳定,便于读出弹簧测力计的示数。
(2)[1]第2次实验中钩码上升的距离为
绳子自由端移动的距离为
第2次的有用功为
[2]第2次的总功为
第2次实验中滑轮组的机械效率为
(3)由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N。
(4)分析表格中的数据,同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率的数值越大,所以可得出结论:同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高。
(5)如果弹簧测力计拉力方向与竖直方向有一定夹角,拉力F变大,绳子自由端移动的距离s不变,由公式可知,总功变大,有用功不变,则滑轮组机械效率变小。
4. 匀速 3 甲 4 乙 = > 使用不同滑轮组提升相同重物时,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 0.3 83.3% 重
【详解】(1)[1]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。
(2)[2][3]由表格中的数据可知,第1次实验中的,即由三段绳子拉着动滑轮,故图中的甲图是该实验的装置。
[4][5]第2次实验中的,即由四段绳子拉着动滑轮,故图中的乙图是该实验的装置。
(3)[6][7][8]由第1次实验和第2次实验的数据可知,两次实验提升的重物,机械效率;造成两次机械效率有这样关系的主要原因是动滑轮的个数是不同的,动滑轮个数越多,机械效率越低,即使用不同滑轮组提升相同重物时,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)[9][10]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
机械效率
(5)[11]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,物体重力越大,即增大物体的重力大小,可以提高滑轮组的机械效率。
5.(1)刻度尺
(2)匀速
(3) 2.2 75.8%
(4) 无关 物重 增大
(5)偏大
(6)A
【详解】(1)测量滑轮组机械效率时,需要测量钩码受到的重力、拉力的大小、钩码提升的高度ℎ和绳端移动的距离s,故需要的测量仪器有弹簧测力计、刻度尺,图1中测量仪器只有弹簧测力计,故除图示器材外,还需要的测量仪器是刻度尺。
(2)实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样才能保证弹簧测力计的示数稳定,且滑轮组处于平衡状态,便于准确测量拉力大小。
(3)[1]如图2所示,弹簧测力计的分度值是0.2N,此时弹簧测力计的读数为
[2]第4次实验中,做的总功
做的有用功
此次实验中机械效率约为
(4)[1]比较第1、2两次实验,钩码重力相同,提升高度不同,但机械效率相同,所以同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关。
[2]比较第3、4两次实验,提升高度相同,第4次实验中钩码重力较大,其机械效率也更大,所以同一滑轮组,物重越大,机械效率越高。
[3]由表格中的数据可知第3次实验中的额外功
由小问(3)中解析数据可知,第4次实验中的额外功
则有,即第4次实验中拉力做的额外功比第3次实验中的大。
(5)当测力计处于静止状态时读数,没有考虑到滑轮组在运动过程中绳子与滑轮之间、滑轮与轴之间的摩擦,会导致测得的拉力偏小,当重物上升高度相同时,做的有用功相同,但是拉力做的总功偏小,根据可知,此时测得的机械效率偏大。
(6)分析数据可知,使用同一滑轮组,不计绳重和摩擦,物重越大,机械效率越高,但机械效率不会无限增大,机械效率一定会小于1,所以随着物重的逐渐增大,机械效率逐渐靠近但不会超过1,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.(1)匀速竖直
(2) 2.3 87%
(3)一
(4)小明
【详解】(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使物体升高,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小。
(2)[1]观察图中测力计可得,该测力计的分度值为0.1N,示数为2.3N,即表格中①处的数值是2.3N。
[2]根据机械效率的计算公式可得,表中②的数值为
(3)由表中数据可知,同一滑轮将不同的重物提升相同的高度,提升物体越重,机械效率越高,即对同一滑轮,增加提升物体的重力可提高机械效率;
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员,额外功相同,人越多有用功越多,机械效率越高,故符合题意;
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量,是通过减小额外功来提高机械效率的,故不符合题意;
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑,是通过减小摩擦来减小额外功,从而提供机械效率的,故不符合题意。
故选方法一。
(4)根据可得,机械效率与钩码提升的高度无关,故小明的说法正确。
7.(1) 平行斜面 匀速直线
(2) 70.6% 小聪
(3)斜面的粗糙程度一定,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高
(4)斜面上额外功;总功,因为斜面机械效率小于1,所以有用功小于总功,额外功也小于总功,s相同,所以,
【详解】(1)实验中为了使拉力大小等于弹簧测力计示数,保证受力平衡,需要沿平行斜面方向拉动木块做匀速直线运动。
(2)第三次实验的有用功
总功
机械效率
表格中实验只改变了斜面的倾斜程度,保持粗糙程度不变,因此是探究小聪“斜面机械效率跟倾斜程度有关”的猜想。
(3)根据表格数据,控制粗糙程度不变时,斜面倾斜程度越大,机械效率越高。
(4)略
8.(1)左
(2)不变
(3) 力臂 换一个质量较大的权
(4) 0.8 83 变大
【详解】(1)图甲所示,杠杆左高右低,平衡螺母应杠杆哪边高往哪边调,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向左调节。
(2)使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,支点左端阻力不变,力臂是支点到力的作用线的距离,始终竖直向下拉弹簧测力计,根据数学知识可知,动力臂与阻力臂的比例不变,根据杠杆平衡条件可知,动力不变即弹簧测力计的示数不变。
(3)[1]由图可知,“标”“本”指支点到力的作用线的距离,对应物理学中的力臂。
[2]根据杠杆平衡条件可知,杆秤平衡时权乘以标等于重乘以本,为了扩大杆秤的量程,即为了增大重,在标和本不变的情况下,可以增大权,因此可采取的方法是换一个质量较大的权。
(4)[1]由图可知,弹簧测力计的分度值为,则第4次实验中弹簧测力计示数为。
[2]第4次实验中滑轮组的机械效率为
[3]若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则做相同多有用功时,额外功变小,滑轮组的机械效率变大。
9. 匀速 丙 80% 错误 1、2 不同的滑轮组,提升的物重相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低
【详解】(1)[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,以方便读数。
(2)[2]由表中数据可知,第3次实验中,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
即与动滑轮相连的绳子股数n=4,所以丙图符合题意。
[3]由表中数据可得,第3次的有用功为
W有=Gh=4N×0.1m=0.4J
总功为
W总=Fs=1.25N×0.4m=0.5J
机械效率为
(3)[4]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)[5]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)[6]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。
10.(1) 绳子与滑轮间的摩擦 偏大
(2) 0.3 83.3%
(3)低
(4)用同一滑轮组提升物体时,物重越大,机械效率越高
(5)12N
【详解】(1)[1][2]在测滑轮组机械效率的实验中,应匀速竖直拉动测力计,使物体向上运动,边拉动边读数,但由于拉动时物体很难做匀速运动,弹簧测力计示数不稳定;若物体静止时再读数,由于忽略了绳子与滑轮间的摩擦对滑轮组机械效率的影响,这种做法是错误的。如果这样做,读出的拉力将偏小,计算出的总功减小,由可知,测得的机械效率将偏大。
(2)[1][2]如图甲,滑轮组由三根绳承担物重,则,物体上升的高度为0.1m,绳端移动距离
机械效率
(3)比较1、2两组数据可知,第1组数据由甲滑轮组得到,装置中只有一个动滑轮,第2组数据由乙滑轮组得到,装置中有两个动滑轮,把同一物体提升同样的高度,实验2克服动滑轮重力做的额外功较多,有用功相同,因此机械效率较低;可得出结论:使用不同滑轮组提升同一重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(4)比较第1次实验和第3次实验可知,用同一滑轮组提升重物时,第3次实验时,提升物体的重力大,机械效率高;可得出结论:用同一滑轮组提升物体时,物重越大,机械效率越高。
(5)由图丙可知,滑轮组的机械效率
解得,被提升物体所受的重力大小为
11.(1)匀速
(2)摩擦力
(3) 0.4 80
(4)2、3
(5)动滑轮越轻
【详解】(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)若静止时读数,测力计没有测量出机械之间的摩擦力,故测量出的拉力偏小,他的想法不正确;根据,求出的总功偏小,而有用功不变,根据,故这样测出的机械效率偏大,即他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响。
(3)[1][2]丁图装置绳子的有效段数为4,故绳子自由端移动的距离为
第4次实验的机械效率为
(4)通过比较2、3两次实验数据可知,滑轮组相同,连接动滑轮的绳子段数相同,提升的高度相同,物体的重力不同,物体重力越大,机械效率越大,故可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组机械效率越高。
(5)通过比较3、4两次实验是分别用丙丁装置完成的,丁装置中有2个动滑轮,动滑轮重力大于丙中动滑轮的重力,而实验提起物体的重力相同,第4次实验的机械效率小于第3次实验的机械效率,故得出的结论是:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越低。动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高。
12.(1)匀速
(2)74%
(3)(c)
(4)增加钩码重力
【详解】(1)在测绳端拉力时,需竖直向上匀速拉动测力计,且在拉动时读数。
(2)第1次实验测得的机械效率为
(3)第4次实验测力计移动距离s为钩码上升的高度h的5倍,即滑轮组由5段绳子承担物重,由图可知,第4次实验是由c图做的。
(4)分析第1、2次实验,两次所用滑轮组相同,但第2次的物重大于第1次物重,机械效率也大于第1次的机械效率,所以可得出:使用同一滑轮组,提高物重可以提高滑轮组的机械效率。
13.(1)大
(2) 0.4 72.7
(3) 机械 2
(4)减小
【详解】(1)两次实验所用滑轮组相同,第2次实验提升重物重力大,机械效率大。故相同滑轮组,提起重物越重,机械效率越大。
(2)[1]有用功为
[2]机械效率为
(3)[1][2]这两次实验,提升重物相同。第3次实验,所用滑轮组有两个动滑轮,工作时提升的机械较重,机械效率较小,第2次实验机械效率较大;所以可知,提起相同的重物,滑轮组的机械效率与机械自重大小有关,。
(4)综合分析(1)(3)的结论可知,增大有用功,减小额外功,可以提供机械效率。
答案第1页,共2页
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