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
2026-06-05
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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3节 滑轮,第4节 机械效率 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 滑轮及滑轮组,机械效率 |
| 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 | 942 KB |
| 发布时间 | 2026-06-05 |
| 更新时间 | 2026-06-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58225448.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦滑轮组机械效率测量,通过15组对比实验构建“操作规范-数据探究-结论应用”的完整方法体系,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|实验操作|3题|匀速拉动、竖直方向操作、静止读数误差分析|从二力平衡原理理解操作规范,建立实验误差控制方法|
|影响因素|8题|控制变量法(物重/动滑轮重/高度/绕法)|基于机械效率公式(η=W有/W总),推导各因素对效率的影响机制|
|计算应用|4题|机械效率、功率计算,图像分析|从数据计算到图像归纳,形成“概念-公式-应用”的逻辑闭环|
内容正文:
期末实验复习测量滑轮组的机械效率
1.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示。
次数
钩码所受的
重力G/N
钩码上升的
高度h/cm
拉力
F/N
绳自由端移动
的距离s/cm
机械效率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
88.9
3
6
10
2.2
30
90.9
4
6
15
2.2
45
90.9
(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)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,重物所受重力越大,滑轮组的机械效率越 ___________(选填“高”或“低”);
(3)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)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是___________(填序号)。
A.增大绳重 B.减轻动滑轮重 C.加快物体提升的速度
2.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图实验中每个钩码重2N,数据如表所示:
物理量验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动的距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
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%
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量沿______方向匀速缓慢拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数;
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用______(A/B/C)装置图做的;
(3)在第2次实验中,若物体以0.2m/s的速度匀速上升,则拉力F的功率是______W;
(4)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______。(选填“有关”或“无关”)
3.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小兵与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如表:
次数
钩码重
钩码上升的距离
弹簧测力计的示数
弹簧测力计上升的距离
机械效率
1
2
0.05
1
0.15
66.7%
2
4
0.05
1.7
0.15
①
3
6
0.05
②
0.15
83.3%
(1)实验时应沿着竖直方向__________拉动弹簧测力计;
(2)表格中编号①处的数据为__________(保留一位小数);编号②处的数据为__________(观察丙图);
(3)分析数据可得结论:使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时,提升的物重增加时,滑轮组的机械效率___________(选填“变高”、“变低”或“不变”);使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时,滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是__________。
A. B.
C. D.
4.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 η
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η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”)。
5.在“探究滑轮组的机械效率”时,小明利用如图所示的两组滑轮组进行了5次测量,测得数据如表:
实验次数
动滑轮重
物重
钩码上升高度
动力
动力作用点移动的距离
滑轮组的机械效率
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
66.7
5
1
4
0.1
1.6
0.5
①
(1)表格中编号①处数据为______;
(2)由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与______有关;
(3)有的同学认为机械越省力,它的机械效率越高。你是用小明收集到的第______两组数据对比分析来判断这句话是错误的;若第5组实验时,钩码上升的时间为3s,则第5组实验过程中克服摩擦及绳重做功的功率为______W。用如图乙所示的滑轮组提升重物,若不计摩擦和绳重,绳子能承受的最大拉力为5N,则该滑轮组的最大机械效率为______;
(4)在实验过程中弹簧测力计示数不稳定,有同学认为匀速拉动弹簧测力计上升比较困难,可以使弹簧测力计拉着绳子末端静止时读数,他的观点是______(选填“正确”或“错误”)的;这样算得的机械效率值与实际值相比偏大,是因为读得弹簧测力计的示数______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
6.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:
实验次数物理量
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
弹簧测力计的示数F/N
弹簧测力计移动的距离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%
(1)第1次实验测得的机械效率为______;(结果保留整数)
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用______图做的;(选填“a”、“b”或“c )
(3)由第1、2次实验可知:使用同一滑轮组,______可以提高滑轮组的机械效率;
(4)由第1、3次实验可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率会越______;(选填“高”或“低”)
(5)由实验3、4次可知,滑轮组的机械效率与______无关。
7.小明利用如图甲所示的装置测量滑轮组的机械效率(忽略绳重和摩擦)。
(1)若钩码以0.1m/s的速度匀速上升,则弹簧测力计竖直向上移动的速度为________m/s。
(2)只改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙所示的图像。分析图像可知,被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越________(填“高”或“低”)。
(3)分析图像中的A点可知,被提升物体所受的重力为________N;若该物体被匀速提升的距离为20cm,则此时拉力做的总功为________J。
(4)小明同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组匀速提升相同的钩码时,甲、丙滑轮组的机械效率________(填“相同”或“不相同”)。
(5)若小明在做图甲实验时用力加速提升钩码,则此时滑轮组的机械效率与匀速提升钩码时相比将________(填“升高”“降低”或“不变”)。
8.在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中,小红用同一动滑轮进行了三次实验,实验装置如图所示,实验数据如表所示。
序号
钩码重G/N
物体上升的高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η/%
1
1
0.1
0.80
0.2
62.75
2
2
0.1
1.35
0.2
3
3
0.1
1.95
0.2
76.9
(1)实验时,应沿竖直方向_____拉动弹簧测力计,使钩码上升;
(2)第2次实验中,动滑轮的机械效率为_____;(结果保留至0.1%)
(3)分析表中数据可知:在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时,若仅增加被提升物体的重力,则拉力所做的额外功_____,动滑轮的机械效率_____(两空均选填“减小”、“不变”或“增大”)。以下提高效率的方法中,方法_____与上述结论同理。
①鼓励人们“拼车”出行 ②用新材料减轻汽车重力 ③汽车保持良好的润滑
(4)实验过程中如果弹簧测力计在静止状态下读数,测得的机械效率将_____(选填“偏大”“偏小”或“更准确”)。
9.某实验小组在“测量滑轮组的机械效率”的实验中得到的实验数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。
实验次数
钩码重/N
钩码上升的高度/m
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计移动的距离/m
机械效率
1
4
0.3
1.8
0.9
2
8
0.3
3.2
0.9
3
8
0.3
2.2
1.5
(1)在实验操作中,应沿竖直方向______拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。同组小华认为静止读数也可以,小明说这个想法没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响,所以是错误的:
(2)通过比较第1次和第2次实验数据,可得出结论:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越______。
(3)通过比较第2次和第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,______越重,滑轮组的机械效率越低。
(4)结合生产生活实际,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
综合上述结论,提高机械效率的方法有:增大有用功,______(选填“增大”或“减小”)额外功。
10.小华在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示(分别用图甲、乙、丙所示绕绳方式测量),实验装置如图所示。
(1)实验中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做__________运动。
(2)在丙实验中,弹簧测力计的示数如图丙所示,则表格中①②处应填入的数据分别是__________和__________。
实验次数
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η
甲
4
0.1
2.7
0.2
74%
乙
4
0.1
1.8
0.3
74%
丙
8
0.1
①
0.3
②
(3)通过比较甲、乙两次实验数据得出结论:使用相同滑轮组提升相同重物时,滑轮组的机械效率与绳子绕法__________(选填“有关”或“无关”)。
(4)通过比较__________(填实验次序)两次实验数据得出结论:用同一滑轮组提升重物时,_________。
(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__________(填字母)。
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.减小物体的重力
11.如图所示,这是小明所在实验小组测量滑轮组的机械效率时组装的实验装置,他们测得实验数据如表。
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4.5
0.1
2
0.3
4
1
0.2
0.6
0.6
55.6%
5
1
0.3
0.6
0.9
55.6%
(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)分析表格中实验数据可知,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”);
(5)小明进一步研究发现钩码的重力越大,克服摩擦所做的额外功越______,原因是______。
12.在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,装置如图所示:
实验次数
物理量
1
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
74.1%
62.5%
(1)实验中应沿______方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,使钩码上升;
(2)小组同学用第1次实验中使用的装置做第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s=______m,机械效率η=______%;
(3)如采用图丙装置,改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图像,分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率______(选填“越高”、“不变”或“越低”);分析图像中的A点可知,被提升物体所受的重力为______N(忽略绳重和摩擦);
(4)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA,用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物,不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效率η与机械效益MA、机械效益MA与物体重力G的关系图线中,可能正确的是______。
A.B.C.D.
13.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,每个钩码重2N,测得数据如下表:
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
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
6
0.1
0.3
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)第2次测量中,测力计示数如乙图。此时拉力大小为______N,第2次实验测得的机械效率为______;
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用______(填“甲”、“乙”或“丙”)图做的;
(3)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,______,滑轮组的机械效率越高;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物体______无关。
14.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”)。
15.某物理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,装置如图所示。
实验次数
1
2
3
钩码重力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)小组同学用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为________m、________%;
(2)若采用图丙装置,改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出图丁所示的图像,分析可知,被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率________(选填“越高”“不变”或“越低”);分析图像中的A点可知,被提升物体所受的重力为________N(忽略绳重和摩擦);
(3)若每个滑轮的质量为100g,则第2次实验中克服摩擦做的额外功为________J;(不计绳重,g取10N/kg)
(4)如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率变小,试着分析原因:_______________;
(5)某同学在实验中损坏了弹簧测力计,无法测量钩码重力为8N时的机械效率,他认为可以利用现有的实验数据计算出动滑轮的重力,再利用η=就可以计算出钩码重力为8N时的机械效率,他的想法是________(选填“正确”或“错误”)的。
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)匀速直线
(2)高
(3)无关
(4)B
【详解】(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速直线运动,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小。
(2)分析1、2、3次实验的数据可知,滑轮组不变,物体的重力越大,机械效率越大,可以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。
(3)分析3、4次实验的数据可知,滑轮组不变,钩码的重力不变,钩码上升的高度不同,滑轮组的机械效率不变,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
(4)A.增大绳重,增大了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小,故A不符合题意;
B.减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率大,故B符合题意;
C.滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,根据可知机械效率与物体提升的速度无关,故C不符合题意。
故选B。
2.(1)竖直
(2)C
(3)1.44
(4)无关
【详解】(1)在实验中,要正确测量绳端拉力,根据二力平衡的原理,需竖直向上匀速拉动测力计。
(2)由数据知第4次实验中,可知承担物重的绳子段数为
所以滑轮组由5绳子承担物重,所以第4实验是用C图做的。
(3)由图乙可知,n=3,绳子自由端的速度为
则拉力F的功率为
(4)第3、4次实验只是改变了物体被提升的高度,机械效率没变,所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
3. 匀速 78.4% 2.4 变高 B
【详解】(1)[1]实验中,应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,让整个装置处于平衡状态。
(2)[2]由第2次实验数据知,机械效率
[3]由图丙知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N。
(3)[4]由表格数据知,使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,钩码越重,机械效率越高。
[5]由实验数据知,重物越重,机械效率越高,但机械效率与物重不成正比,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(1)刻度尺
(2)匀速
(3) 2.2 75.8%
(4) 无关 提升物体的重力 增大
(5)偏大
【详解】(1)在测量滑轮组机械效率的实验中,需要测量钩码上升的高度和绳端移动的距离,已经有弹簧测力计测量力,还需要用刻度尺来测量距离。
(2)实验中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小。
(3)[1]第4次实验测得弹簧测力计示数如图2所示,分度值为,大小是。
[2]根据表格第4次实验数据,则机械效率
(4)[1]由表格数据可知,比较1、2两次实验发现,探究滑轮组的机械效率与重物被提升高度关系时,重物重力相同,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次实验数据可知,同一滑轮组提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
[3]根据,第3次实验
第4次实验
所以第4次实验拉力做的额外功与第3次相比增大。
(5)在测拉力时,若让测力计处于静止状态时读数,则没有测量出绳子与机械之间的摩擦,导致拉力变小,总功变小,根据,故测得的机械效率与实际相比偏大。
5. 50 被提升的物重 4、5 0.1 96% 错误 偏小
【详解】(1)[1] 第五次实验机械效率为
(2)[2] 对比3、4组数据可知,除重物重力不同,其他条件均相同,最终机械效率不同,则可知同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关。
(3)[3] 对比实验4、5可知,第5次实验中动滑轮上绳子段数更多,更省力,但最终机械效率更低,因此可判断机械越省力,它的机械效率越高是错误的。
[4] 克服摩擦及绳重做功为
则第5组实验过程中克服摩擦及绳重做功的功率为
[5] 图乙中滑轮组有效承担物重的绳子段数,能提升物体重力最大为
此时机械效率最大,为
(4)[6][7] 若在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服绳与轮之间的摩擦,所以测得的拉力偏小,这种想法是不正确的,没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。
6.(1)
(2)c
(3)增加物重
(4)低
(5)钩码上升的高度
【详解】(1)由表格中数据可知,第1次实验中做的有用功为
做的总功为
机械效率为
(2)由表格中数据可知,第4次实验时弹簧测力计移动的距离是钩码上升高度的五倍,所以动滑轮上有5段绳子承担重物,故是用c图做的。
(3)由第1、2次实验可知,两次实验中钩码上升的高度相同,而钩码总重不同,钩码总重越重,机械效率越大,故可知,使用同一滑轮组,增加物重可以提高滑轮组的机械效率。
(4)由表格中数据可知,第1次实验时钩码总重为4N,弹簧测力计移动的距离是钩码上升高度的3倍,所以动滑轮上有3段绳子承担重物,故是用a图做的,只有一个动滑轮,第3次实验时钩码总重为4N,弹簧测力计移动的距离是钩码上升高度的5倍,所以动滑轮上有5段绳子承担重物,故是用c图做的,有两个动滑轮,而第1次实验的机械效率比第3次实验的机械效率大,故使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率会越低。
(5)由表格中数据可知,第3、4次实验中,钩码总重相同,钩码上升的高度不同,而机械效率相同,故滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
7.(1)0.3
(2)低
(3) 4 1
(4)相同
(5)降低
【详解】(1)由图可知承重绳子股数n=3,则弹簧测力计竖直向上移动的速度
(2)根据图乙可知,被提升物体的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(3)[1][2]忽略绳重和摩擦,克服物体重力所做的功为有用功,克服物体和动滑轮重力所做的功为总功,所以,滑轮组的机械效率
由图乙可知G动=1N,机械效率为80%,则
解得G=4N。拉力为
若该物体被匀速提升的距离为20cm,则此时拉力做的总功为
(4)小明同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组匀速提升相同的钩码时,若忽略绳重及摩擦,则克服动滑轮重做的功为额外功,额外功相同,做的有用功相同,因此总功相同,由
可知,甲、丙滑轮组的机械效率相同。
(5)当弹簧测力计拉着钩码加速上升时,此时绳端受的是不平衡的力,测力计对绳端拉力变大,总功变大,机械效率会降低。
8.(1)匀速
(2)74.1%
(3) 增大 增大 ①
(4)偏大
【详解】(1)实验中为了便于测量拉力的大小,应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,此时整个系统处于平衡状态,拉力的大小与弹簧测力计的示数相同。
(2)第2次实验中,动滑轮的机械效率为
(3)[1][2]在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时,由表格数据知道,第一次拉力所做的额外功
第二次拉力所做的额外功
第三次拉力所做的额外功
综上可知,若仅增加被提升物体的物重,则拉力所做的额外功增大;但从表格最后一列看出机械效率是增大的。
[3]①鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员,人越多,所做的有用功越多,有用功占总功的比例越大,机械效率越高,故①符合题意;
②汽车制造厂用新材料减轻汽车重量,是通过减小额外功来增加机械效率的,故②不符合题意。
③经常给汽车做保养,保持良好的润滑,提高滑轮组机械效率的方法是通过减小摩擦(减小额外功)来增大机械效率的,故③不符合题意。
综上所述,与(3)中提高机械效率方法相同的是①。
(4)在弹簧测力计静止时进行读数,得出的机械效率与实际值相比会偏大。这是因为静止时拉力不克服摩擦力或克服较小的摩擦力,得出的总功偏小,由可知,导致机械效率偏高。
9. 匀速 绳和滑轮间的摩擦 高 动滑轮 B 减小
【详解】(1)[1]在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计;这样弹簧测力计处于平衡状态,其示数才能够反映拉力的大小。
[2] 实验操作中,若静止读数,没有考虑滑轮组的摩擦力,读书偏小。
(2)[3] 比较第1次和第2次实验数据,可得出结论:使用同一滑轮组,被提升的钩码越重,滑轮组的机械效率越高。
(3)[4]根据比较第2次和第3次实验数据可知,使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低。
(4)[5]A.根据,增大绳重时,导致拉力F增大,总功增大,效率降低,故A不符合题意;
B.通过比较第2次和第3次实验数据,使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越少(质量越小),滑轮组的机械效率越高,故B符合题意;
C.根据,物体提升速度快慢与机械效率无关,故C不符合题意。
故选B。
(5)[6]要提高机械效率,除了增大物重以增大有用功之外,还可以减小额外功,有用功一定时,额外功越少,有用功在总功中所占的比例就越大,机械效率就越高。
10.(1)匀速直线
(2) 3.1 86%
(3)无关
(4) 乙、丙 物重越大,滑轮组的机械效率越高
(5)C
【详解】(1)在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样弹簧测力计处于平衡状态,弹簧测力计的示数才等于拉力的大小。
(2)[1]在丙实验中,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为3.1N,则绳端拉力为3.1N。
[2]丙实验中测得的机械效率
(3)由甲、乙两次实验数据可知,使用同一滑轮组且提起的物体重力相同,绳子股数不同,而机械效率也相同,所以通过比较甲、乙两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。
(4)[1][2]由乙、丙图可知,乙、丙两次实验是用同一滑轮组完成的,提升重物的重力不同,丙实验比乙实验提起的物体重力大,机械效率也高,所以通过比较乙、丙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)由可知,滑轮组机械效率的高低于物体上升的高度无关,故A错误;由A分析可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,根据可知,机械效率与物体提升的速度无关,故B错误;有用功不变时,减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率变大,故C正确;额外功不变,减小物体的重力,减小了有用功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小,故D错误。故选C。
11.(1)匀速
(2)75%
(3)越大
(4)相同
(5) 大 见解析
【详解】(1)匀速拉动时,滑轮组的受力处于平衡状态,有利用于读数,便于准确测量。故实验过程中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率为
(3)分析实验1、2、3的数据:滑轮组相同,物重逐渐增大,机械效率也逐渐提高。因此,同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(4)分析实验1、4、5的数据:滑轮组相同,物重均为1N,物体上升高度不同,但机械效率均为55.6%。因此,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。
(5)[1][2]钩码重力越大,绳子与滑轮间的压力越大,摩擦力越大;同时物体上升高度相同的情况下,拉力移动的距离相同,故摩擦力越大,克服摩擦所做的额外功越多。
12. 竖直 0.3 83.3 越低 3 A
【详解】(1)[1]为保证弹簧测力计示数稳定,便于读数,实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(2)[2][3]分析第1次实验数据可知,绳端移动距离s是钩码上升高度h的3倍,说明动滑轮上有效绳子段数为3,则第3次实验中空缺的数据应为绳端移动距离
s=3h=3×0.1m=0.3m
机械效率
(3)[4]每次被提升物体重力相同,所做的有用功相同;动滑轮越重,所做的额外功越多,由图丁可知,滑轮组的机械效率越低。
[5]由图丙可知,绳子段数n=2,因为
所以
(4)[6] AB.斜面的机械效率
所以η与MA成正比,故A正确,B错误;
CD.用滑轮组匀速提升重物,滑轮组对重物施加的力等于重物所受重力G,则,不计绳重和摩擦
则
由此可知,滑轮组的机械效益MA随着物体重力的增加而增大,但不是正比关系,且机械效益增大得越来越慢(即物重G越大,机械效益MA越接近n),而图D中械效益增大得越来越快,故CD错误。
故选A。
13.(1) 2.4 83%
(2)丙
(3) 提升的物体的重力越大 低
(4)提升高度
【详解】(1)[1][2]由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N;第2次实验测得的机械效率为
(2)分析表中数据可知,第4次实验使用滑轮组的动滑轮绕绳子的段数
所以第4次实验是用丙图做的。
(3)[1]由第1、2次实验数据可知,使用同一滑轮组,第2次物体的重力较大,滑轮组的机械效率较大,可以得到使用同一滑轮组,提升的物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
[2]第1次实验使用滑轮组的动滑轮绕绳子的段数
所以第1次实验使用的滑轮是甲图的滑轮,第3次实验使用滑轮组的动滑轮绕绳子的段数
则第3次实验使用的滑轮是丙图的滑轮,第1、3次实验数据中物体的重力相等,第3次滑轮组的动滑轮个数较多,它的机械效率较小,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)分析第3、4次实验数据可知,使用同一滑轮组提升重力相同的物体,物体被提升高度不同,滑轮组的机械效率相同,说明滑轮组的机械效率与物体提升高度无关。
14. 0.3 匀速直线 不正确 见解析 增大被提升重物的重力 越低
【详解】(1)[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)[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。
[3][4]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)[5]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)[6]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。
15.(1) 0.3 83.3
(2) 越低 3
(3)0.04
(4)弹簧测力计未重新调零
(5)错误
【详解】(1)[1][2]由表格数据可知,第1次实验中,绳端移动距离是物体上升高度的3倍,则该滑轮组绳子承重段数n=3,用第1次实验中使用的装置做第3次实验,则绳端移动距离s=nh=3×0.1m=0.3m
机械效率机械效率为=83.3%
所以表中第3次实验中空缺的数据应为0.3m、83.3%。
(2)[1]由图丁可知,随着动滑轮重力的增加,机械效率呈下降趋势,说明被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
[2]忽略绳重和摩擦时,滑轮组机械效率为
根据图中A点的数据
解得被提升物体所受的重力为3N。
(3)第2次实验中总的额外功
根据图中数据可以判断,第2组实验使用的时乙滑轮组,有两个动滑轮,则克服动滑轮重力做的额外功为
第二次实验中克服摩擦做的额外功为
第二次实验中克服摩擦做的额外功0.04J。
(4)根据可知,滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。根据可知,若弹簧测力计在向下拉动之前未重新调零,会使测得的拉力偏大,滑轮组机械效率偏小。
(5)公式只有在不计绳重和摩擦的条件下才能使用,实验中会有绳重和摩擦的影响,所以他的想法是错误的。
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