期末实验复习测量滑轮组的机械效率-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,复习与提高 |
| 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 | 958 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/58124001.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦滑轮组机械效率测量,通过15道阶梯式实验题,系统构建“公式应用-变量控制-误差分析”的方法体系,强化科学探究与数据推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础计算|5题|η=Gh/Fs核心公式应用|从机械效率定义推导公式,建立Gh与Fs的定量关系|
|影响因素探究|7题|控制变量法(物重/动滑轮重/绳段数)|通过对比实验数据,归纳物重越大、动滑轮越轻效率越高的规律|
|实验操作与误差分析|3题|匀速拉动、运动中读数规范|结合实验操作误差(如静止读数偏大),理解额外功对效率的影响|
内容正文:
期末实验复习 测量滑轮组的机械效率
1.小华测“滑轮组机械效率”的实验装置如图所示,下表为实验中的部分数据。
实验序号
钩码重力/G物/N
钩码上升的高度h/cm
自由端拉力F/N
自由端移动的距离s/cm
机械效率
1
2
10
0.9
30
74.1%
2
4
10
1.6
30
83.3%
3
6
10
2.2
30
(1)根据表中记录的实验数据,利用公式________计算出该滑轮组第三次实验的机械效率为______%。(百分号前保留1位小数)。
(2)分析表中的实验数据,发现使用同一滑轮组提升______不同,机械效率不同。
2.如图所示,在“测量滑轮组机械效率”实验中,利用图中甲、乙、丙三个实验装置(见后)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。)
实验次序
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
1.8
0.3
74.1%
2
8
0.1
3.2
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.0
0.5
80.0%
(1)在实验中,应沿竖直方向______拉动弹簧测力计;
(2)小华通过乙丙两次实验数据得出结论:使用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低;小强认为以上存在不当之处,理由是______;
(3)根据表中数据判断,第3次实验是选择图______(选填“甲”、 “乙”或“丙”)滑轮组;
(4)在第3次实验的基础上,改变绳端拉力方向(如图丁所示),测得的滑轮组机械效率将______(选填“偏高”、 “偏低”或“不变”)。
3.如图所示,是小明所在实验小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置,他们测得的实验数据如下表。
实验次数
物重G/N
物体上升高度
拉力
绳端移动距离
机械效率
1
1
0.1
0.6
0.3
2
2
0.1
1.0
0.3
3
4
0.1
1.8
0.3
(1)实验过程中,应竖直向上______拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是______。
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重______,滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为,则拉力的功率为______W。
(5)小华所在实验小组也利用重为、、的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均小于小明小组的测量值,则小华小组机械效率测量值偏小的原因可能是所使用的滑轮的重力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)小明小组所使用的滑轮的重力。
(6)请你根据所学知识判断:利用相同的滑轮组提升同一物体,物体上升的高度不同,滑轮组的机械效率______(选填“相同”或“不同”)。
4.小江同学在做“测定滑轮组机械效率”实验时,采用如图所示“一个定滑轮、一个动滑轮”组成的滑轮组和“两个定滑轮、两个动滑轮”组成的滑轮组,实验记录如表所示:
实验序号
钩码重/N
钩码上升距离/cm
拉力/N
绳移动距离/cm
机械效率
1
3.0
10
1.6
30
62.5%
2
4.5
10
2.1
30
71.4%
3
6.0
10
2.6
30
76.9%
4
3.0
20
1.55
80
48.4%
5
4.5
20
1.9
80
59.2%
6
6.0
20
2.3
80
65.2%
(1)实验时应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计,弹簧测力计读数时应在_______(选填“静止”或“运动”)中读数。
(2)通过第2次数据可算出拉力做的总功为_______J。
(3)分析表中数据可以发现:使用同一滑轮组提升钩码,钩码重力变大,机械效率将_______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)在第二次实验时用“两个定滑轮、两个动滑轮”组成的滑轮组来提升同样的钩码做实验,发现弹簧测力计读数将_______,机械效率将_______(均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)某次实验时拉动时弹簧测力计的读数记为F,钩码重记为G,动滑轮重记为,绳自由端移动距离记为s,钩码提升高度记为h,不计绳子重及摩擦,则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是_______
A. B.
C. D.
5.如图为小明测量滑轮组机械效率的实验,实验中每个钩码重2N,测得的数据如表:
实验次数
实验装置
钩码重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
1
甲
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
乙
6
0.1
2.6
0.3
3
丙
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
丙
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)在实验中,应使弹簧测力计__________(选填“静止时”或“匀速竖直向上拉动时”),读出拉力的大小;
(2)第2次实验测得的机械效率为__________%;(结果保留整数)
(3)分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越__________;
(4)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与__________无关;
(5)如果不计绳重及摩擦,由第4组数据可求出一个动滑轮的重力为__________N。
6.如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验中,利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验,测得的实验数据如表。(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
1
4
0.1
0.3
2
8
0.1
3.2
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.0
0.5
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,弹簧测力计的示数如图1所示,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:使用同一滑轮组,物重越大,机械效率越________。
(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。
7.提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用,一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中,滑轮组如图1所示,实验测得的数据如表所示。
次数
物体的重力
提升的高度
拉力F/N
绳端移动的距离
机械效率
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_________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(2)分析第3次实验数据,求出此时机械效率的是_________;
(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重物时,被提升的物体越重,机械效率_________(选填“越高”、“越低”或“不变”),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_________(选填“有关”或“无关”);
(4)小红用均为的滑轮,组装了如图2所示的甲、乙两个滑轮组(两个滑轮组都不计绳重和摩擦),在相同时间内把重物G提升相同高度,拉力,则、做功的功率______,机械效率______(两空均选填“>”、“<”、“=”),______。滑轮组的机械效率之比______。
8.小明测滑轮组机械效率的实验过程如图所示。
(1)在实验中要测量拉力F时,应该用弹簧测力计提着滑轮组沿_____方向匀速上升。
(2)根据图示的实验过程可知:拉力的大小F为_____N,钩码上升的高度h为______cm,滑轮组的机械效率为_____。
(3)实验中减少一个测量器材也能完成实验,此测量器材是____,若增加提升钩码的高度,滑轮组机械效率将____(变大/变小/不变)。
9.物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验时,提出如下猜想:
猜想一:滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关;
猜想二:滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关;
猜想三:滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。
根据猜想,利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究,测得的实验数据如下表所示。请你完成下列内容:
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
1
2.0
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4.0
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4.0
0.1
1.25
0.4
4
4.0
0.2
1.50
0.8
88.9%
(1)在实验中应竖直向上________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______ (选填“甲”、“乙”或“丙”)的装置完成的,它的机械效率η=_________.;
(3)比较2、4两次实验数据,可以验证猜想一是______ (选填“正确”或“错误”)的;
(4)通过比较1、2两次实验数据得出结论:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率越_________(选填“高”或“低”);
(5)通过比较2、3两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__________(选填“高”或“低”);
(6)小欣同学发现在实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止时读数,他的想法是__________ (选填“正确”或“错误”)的,测得的机械效率______ (选填“偏高”“偏低”或“不变”)。
10.在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:
实验序号
钩码重
钩码上升的高度
拉力
绳端移动的距离
①
1.0
20.00
0.7
40.00
②
2.0
20.00
1.2
40.00
③
3.0
20.00
1.7
40.00
(1)实验时,用手______拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升;
(2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为______;
(3)第③次实验时,钩码上升的速度为,则拉力的功率为______W;
(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将______(选填“增大”“减小”或“不变”).机械效率与重物上升高度______(填“有关”或“无关”);
(5)为提高滑轮组机械效率、节约电能,根据以上结论和生活经验,你建议可采取的措施有______。
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物重
C.增加动滑轮个数 D.增加重物上升高度
11.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行三次实验(如图所示),实验数据记录如下表:
实验序号
钩码重\N
钩码上升高度\cm
弹簧测力计示数\N
弹簧测力计移动
距离\cm
机械效率
①
2
0.8
30
83.3%
②
4
10
1.5
30
③
6
10
2.2
30
90.9%
(1)在实验过程中,应沿竖直方向__________拉动弹簧测力计。
(2)第2次实验中滑轮组的机械效率为__________(结果保留一位小数)。
(3)分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越__________(选填“高”或“低”)。
(4)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为__________(只填序号)。
A.71.6% B.82.4% C.92.1%
(5)若第1次实验中,钩码上升高度变为20cm,则滑轮组的机械效率__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)83.3%。
12.某同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图,实验数据记录如表所示:
验次数实
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
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
(1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计;
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用________图所示装置来完成的;
(3)第3次实验时,滑轮组的机械效率是________(结果精确到0.1%);
(4)通过比较1、2两次实验数据可得出:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升高度________(选填“有关”或“无关”);通过比较________两次实验数据可得出:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高;通过比较3、4两次实验数据可得出:不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重机械效率越________;
(5)实验过程中边拉边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应静止时读数,你认为他的想法______(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到_____________对滑轮组机械效率的影响。
13.小明用图甲装置探究滑轮组的机械效率,实验数据记录如下:
实验次数
第一次
第二次
第三次
物重G/N
2
3
6
物体上升高度h/m
0.10
0.10
0.10
拉力F/N
1.0
1.4
2.5
绳端移动距离S/m
0.30
0.30
0.30
机械效率
66.7%
71.4%
(1)实验中应竖直向上_________拉动弹簧测力计;
(2)第三次实验的机械效率为_________%;
(3)分析数据可知,提高同一滑轮组的机械效率,可以采取的措施是_________;
(4)若在图甲装置的基础上,图乙增加一个动滑轮,改为图乙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用,某兴趣小组的同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中,实验测得的数据如表所示。
次数
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
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)第3次实验测得的机械效率是______(结果精确到0.1%);
(2)分析比较第1、2、3次的实验数据可以判定,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______;
(3)分析比较第______次的实验数据可得,机械效率与物体上升的高度无关。
15.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.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《期末实验复习 测量滑轮组的机械效率-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1.(1) 90.9
(2)物体的重力
【详解】(1)[1][2]机械效率为
(2)分析比较1、2、3组数据发现,使用同一滑轮组提升的重物所受的重力越大,滑轮组的机械效率越高。故使用同一滑轮组提升物体的重力不同,机械效率不同。
2.(1)匀速
(2)没有控制承担物重绳子段数相同
(3)丙
(4)偏低
【详解】(1)在实验中,测量绳端拉力F时,应在竖直向上方向匀速拉动物体上升,物体处于平衡状态,此时弹簧测力示数等于拉力大小。
(2)探究滑轮组的机械效率跟动滑轮的重力的关系时,由控制变量法可知,需要控制滑轮组段数相同,乙丙两次实验虽然改变了动滑轮的重力,但没有控制滑轮组承担物重绳子段数相同。
(3)由第3次实验数据可知,绳端移动距离是钩码提升高度的5倍,则动滑轮上都有5股绳,所以使用图丙滑轮组进行实验。
(4)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,由可知,总功变大,因有用功不变,根据可得,机械效率偏低。
3.(1)匀速缓慢
(2)74.1%
(3)越重
(4)0.54
(5)大于
(6)相同
【详解】(1)实验过程中,应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计,系统处于平衡状态,拉力等于测力计示数。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是
(3)由表格数据可知,随着物重的增加,滑轮组的机械效率逐渐增大,所以同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(4)由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3,若在第三次实验中,F=1.8N,物体上升的速度为0.1m/s,则绳子自由端的速度v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s
则拉力F的功率为
(5)滑轮组的额外功主要是克服动滑轮的重力和绳子与滑轮间的摩擦力所做的功。在提升相同重物时,动滑轮重力越大,额外功就越大,机械效率就越低。因为小华小组每次测得的机械效率均小于小明小组的测量值,所以小华小组机械效率测量值偏小的原因可能是所使用的滑轮的重力大于小明小组所使用的滑轮的重力。
(6)根据
可知,滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。所以利用相同的滑轮组提升同一物体,物体上升的高度不同,滑轮组的机械效率相同。
4.(1) 匀速 运动
(2)0.63
(3)变大
(4) 变小 变小
(5)B
【详解】(1)[1]为了使弹簧测力计的示数大小等于绳端的拉力大小,应沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计。
[2]要在拉动的过程中读数,若在静止时读数,则会忽略摩擦对滑轮组机械效率的影响。
(2)通过第2次数据可算出拉力做的总功
(3)分析表格中1、2、3三组数据,钩码重力变大,机械效率也变大;再分析表格中4、5、6三组数据,钩码重力变大,机械效率也同样变大。
(4)将表格中1和4、2和5、3和6几组数据进行分析,提升同样的钩码,第二次实验的弹簧测力计读数将变小,机械效率也变小。
(5)不计绳子重及摩擦,拉力F与钩码重记为G、动滑轮重记为的关系是
绳自由端移动距离s与钩码提升高度h的关系是
又因为额外功
所以机械效率也可表示为
故选B。
5. 匀速竖直向上拉动时 77 小 物体上升高度 1.5
【详解】(1)[1]在实验中,要正确测量绳端拉力,需竖直向上匀速拉动测力计。
(2)[2]第2次实验测得的机械效率为
(3)[3]分析第1、3次实验数据可知,甲丙滑轮组的动滑轮个数不同,乙滑轮组的动滑轮个数较多,机械效率较低,可以得到使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越低。
(4)[4]分析第3、4次实验数据可知,使用同一滑轮组提升相同的重物,物体被提升的高度改变,机械效率不变,可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
(5)[5]如果不计绳重及摩擦,第4组数据中丙滑轮组的动滑轮绕5段绳,动滑轮的重力
G动总=nF′-G物=5×1.4N-4N=3N
一个动滑轮的重力
6.(1)匀速
(2)74.1%
(3)高;
(4)2、3
【详解】(1)实验中要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数。
(2)图示弹簧测力计分度值为0.2N;指针所指示的刻度值为1.8N,第一次实验机械效率
(3)纵向比较1、2两次实验数据可知,使用同一滑轮组,物重越大,机械效率越高。
(4)第1、2次实验绳子的有效段数为
且第2次实验钩码重力为8N,故第2次实验所用装置为乙,第3次实验绳子的有效段数为
故第3次实验所用装置为丙(实验钩码重力为8N),比较第2、3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。
7.(1) 匀速 偏小
(2)74.1%
(3) 越高 无关
(4) < >
【详解】(1)[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]某同学在该实验中加速向上提升重物,根据,加速时拉力会偏大,而有用功不变,根据可知,机械效率会偏小。
(2)分析第3次实验数据,可得此时机械效率的是
(3)[1]比较第1、2、3次实验数据可知,提升高度相同,绳子自由端移动的距离相同,说明使用的是同一滑轮组,但物重不同,且物重越大,滑轮组的机械效率越高。
[2]分析比较第3、4次实验数据可知,使用相同的滑轮组提升相同的物体,物体上升的高度不同,机械效率相同,这说明机械效率与物体上升的高度无关。
(4)[1]由图知,甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3,乙滑轮组中承担物重的绳子段数n′=4;若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为:s甲=3h,s乙=4h;甲滑轮组中拉力做的总功为
W1=F1s甲=3hF1
乙滑轮组中拉力做的总功为
W2=F2s乙=4hF2
已知F1=F2,所以W1<W2,已知时间相同,由公式知,P1<P2。
[2]甲、乙两滑轮组提升的物重G相同,把重物G提升相同高度,根据W有=Gh可知所做的有用功相同,而乙滑轮组中多了一个动滑轮,需要克服动滑轮的重力做更多的额外功,则使用乙滑轮组所做的总功更多,根据可知,即η1>η2。
[3]根据可知,
已知F1=F2,可得
解得
故
[4]由[2]可知,不计绳子重和摩擦,根据
可得滑轮组的机械效率之比
8.(1)竖直
(2) 0.8 10.0 83.3%
(3) 刻度尺 不变
【详解】(1)实验中测量拉力F时,为保证拉力方向与绳子运动方向一致,减小测量误差,应提着滑轮组沿竖直方向匀速上升,此时弹簧测力计的示数才等于拉力大小。
(2)[1]由图可知,弹簧测力计分度值为0.2N,其示数即为拉力大小,所以F为0.8N。
[2] [3]由图知,绳子自由端移动距离s=80.0cm-50.0cm=30.0cm=0.300m
钩码上升的高度
由图可知,钩码的总重力为G=2N,则有用功W有=Gh=2N×0.1m=0.2J
总功W总=Fs=0.8N×0.3m=0.24J
滑轮组的机械效率
(3)[1]滑轮组机械效率
此公式中无需测量高度,所以减少的测量器材是刻度尺。
[2]机械效率取决于有用功与总功的比值,增加提升钩码的高度时,Gh与Fs 会同比例增大,比值不变,通过公式也可知比值不变,所以滑轮组机械效率将不变。
9.(1)匀速
(2) 丙 80%
(3)错误
(4)高
(5)低
(6) 错误 偏大
【详解】(1)在实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,减小测量误差,保持弹簧测力计的示数稳定。
(2)[1]由表中数据可得,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
即动滑轮上有4股绳,所以丙图符合题意。
[2]机械效率
(3)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,所以猜想一是错误的。
(4)过比较1、2两次实验数据发现,同一滑轮组提升重物时,其它条件不变,物重越大滑轮组的机械效率越高。
(5)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,动滑轮越重,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。
(6)[1]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,此时没有考虑摩擦力对机械效率的影响,想法不正确。
[2]若用弹簧测力计静止时进行读数,则减小了一部分由于摩擦造成的额外功,因此得出的机械效率与实际值相比偏大。
10.(1)匀速
(2)71.4%
(3)0.17W
(4) 增大 无关
(5)AB
【详解】(1)实验时,需用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码缓缓上升,钩码处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数等于拉力大小,才能准确测量拉力。
(2)动滑轮的机械效率
(3)动滑轮绳子段数,绳端速度
拉力功率
(4)[1]第二次实验的机械效率
第三次实验的机械效率
可见物重增大,机械效率增大。
[2]机械效率,可知与提升高度h无关,因此机械效率与重物上升高度无关。
(5)机械效率,是有用功在总功中所占的比例。
A.额外功(克服动滑轮重力做的功)减少,有用功占比提升,机械效率提高,故A符合题意;
B.有用功增大,额外功(动滑轮重、摩擦)不变,有用功占比提升,机械效率提高,故B符合题意;
C.动滑轮总重增大,额外功增多,机械效率降低,故C不符合题意;
D.由可知,机械效率与高度无关,故D不符合题意。
故选AB。
11.(1)匀速缓慢
(2)88.9%
(3)高
(4)C
(5)等于
【详解】(1)实验过程中,应沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,受到平衡力的作用,拉力大小不变,测力计示数稳定。
(2)由表中数据可得,第2次实验中滑轮组的机械效率为
(3)纵向分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(4)根据“用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高”,所以,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm,此时物重比第3次实验的物重大,则机械效率大于90.9%,所以此时滑轮组的机械效率可能为92.1%。,故选C。
(5)该滑轮组的机械效率,可知滑轮组机械效率与物体提升的高度无关,所以,若第1次实验中,钩码上升高度变为20cm,则滑轮组的机械效率等于83.3%。
12. 匀速 丙 70.2% 无关 1、3 低 不正确 摩擦
【详解】(1)[1]实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,以保证拉力大小不变。
(2)[2]分析表中数据可知,第4次实验绳子的有效股数为
即承担物重的绳子股数 n=5,所以第 4 次实验是用丙图所示装置来完成的。
(3)[3]第3次实验时,滑轮组的机械效率是
(4)[4]通过比较1、2两次实验数据可知,提升物体重相同,提升物体的高度不同,但机械效率相同,故得出:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。
[5]通过比较1、3两次实验数据可得出:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高。
[6]第3次实验是用乙装置完成的,第4次实验是用丙图所示装置来完成的,通过比较3、4两次实验数据可得出:不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重机械效率低。
(5)[7][8]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,静止时读数,测力计示数偏小,他的想法不正确,因为他没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。
13.(1)匀速
(2)80
(3)增大提升物体的重力
(4)变小
【详解】(1)实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样才能保证拉力大小恒定,弹簧测力计的示数稳定,便于准确读数。
(2)第三次实验的机械效率为
(3)分析数据可知,同一滑轮组提升物体时,物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高;提高同一滑轮组的机械效率,可以采取的措施是增大提升物体的重力。
(4)若在图甲装置的基础上,图乙增加一个动滑轮,提升同一物体,若提升的高度不变,由可知,拉力做的有用功不变;由于增加了一个动滑轮,拉力做的额外功增加,拉力做的总功比使用甲图滑轮组时要多,由可知,滑轮组的机械效率变小。
14. 74.1 大 3和4
【详解】(1)[1]第3次实验测得的机械效率是
(2)[2]由第1、2、3次的实验数据可以得,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大。
(3)[3]分析比较第3、4次的实验数据可得,提升的重物重力相同时,物体上升的高度不同,机械效率不变,机械效率与物体上升的高度无关。
15.(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。
答案第1页,共2页
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