机械效率相关实验专题（暑假作业）2025-2026学年人教版八年级物理下册

**基本信息** 聚焦机械效率实验全流程，以滑轮组、斜面为载体，系统训练实验操作、数据处理及影响因素探究，渗透控制变量法与误差分析，培养科学探究与科学思维能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |滑轮组实验|10题|匀速拉动测拉力、η=Gh/Fs计算、控制变量法分析物重/动滑轮重影响|机械效率概念→实验测量原理→影响因素（物重/动滑轮重/绳段数）→效率提升| |斜面实验|4题|斜面倾斜程度/粗糙程度对省力及效率影响、摩擦力计算（W额=fs）|斜面省力原理→机械效率测量→影响因素（倾角/粗糙程度/物重）| |定动滑轮对比|1题|定滑轮改变力方向、动滑轮省力费距离、机械效率与额外功关系|简单机械特点→机械效率比较→额外功来源分析|

机械效率相关实验专题（暑假作业） 1．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 0.4 ▲ (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)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_______（选填“有关”或“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______； (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100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为___J（不计绳重）。 2．小红用图示装置探究滑轮组提升重物时的机械效率。下表是她设计的实验数据记录表格及所测的数据： 实验序号 物重G/N 物体上升高度h/cm 手的拉力F/N ① 机械效率 1 ② 10 1.0 30 66.7% 2 3 10 1.4 30 71.4% 3 6 10 2.5 30 ③ (1)请将表格中信息补充完整，①为___________。 (2)第一次实验中物重G的示数如图，②读数为___________N，第3次实验滑轮组的机械效率③为___________%。分析数据可知：在滑轮组不变的情况下，增加所提物体的重力，滑轮组的机械效率越___________（填“高”或“低”）。 (3)若拉力方向如图所示，则测得的机械效率将___________（填“偏大”“偏小”或“不变”） (4)小红在实验中所用动滑轮的重量最有可能是（　　） A．0.9N B．1N C．1.2N D．1.5N 3．某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了表中的实验数据： 次数 斜面的倾斜程度 物块重力 G/N 斜面拉力 F/N 拉力 F/N 斜面长度 s/m 机械效率 1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% 2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4% (1)实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向____________移动（填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓越___________力（选填“省”或“费”）； (2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，则物块所受的摩擦力为__________，测得此情况下斜面的机械效率为__________。（小数点后保留1位） 4．小华和小丽非常喜欢实验探究，如图是他们“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他们按图示提起钩码时均保持测力计竖直匀速移动，分别测得三组数据如下表所示。请你分析： 实验序号 钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 测力计用力的方向 甲 1 0.2 1 0.2 向上 乙 1 0.2 1.05 0.2 向下 丙 1 0.2 0.55 0.4 向上 (1)比较测力计拉力的大小，可知：使用动滑轮的好处是______。 (2)比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是______。 (3)把钩码升高相同的高度，比较测力计移动的距离，可知：使用动滑轮______。 (4)做完甲实验后再去做乙实验，此时弹簧测力计______（选填“需要”或“不需要”）重新调零。 (5)在乙实验中，该装置的机械效率为______。 (6)在丙实验时，若钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为______W。静止时测力计示数______（选填“>”“<”或“=”）0.55N。 (7)对比乙、丙两次实验中，将同一个物体提升相同的高度，两装置机械效率大小不等的原因是______。 5．提高机械效率可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意义。某科技创新小组根据生活经验，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想1：滑轮组的机械效率与承担动滑轮重和物重的绳子股数有关； 猜想2：提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高； 猜想3：物体提升的高度越高，滑轮组的机械效率越高； 小李利用如图所示的甲、乙滑轮组进行探究，每个滑轮质量相等，实验得到的数据如下表所示。 实验次数 物体重G/N 物体提升高度h/cm 拉力F/N 绳自由端移动距离s/cm 机械效率 1 2 2 1 6 66.7% 2 3 2 1.4 6 71.4% 3 2 2 1.5 4 (1)本实验中用到的测量工具有弹簧测力计和______； (2)实验过程中，应在竖直方向上缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高时做______运动； (3)第3次实验数据是用滑轮组______（选填“甲”或“乙”）做的实验，实验中所做的有用功为______J，滑轮组的机械效率是______（保留到0.1%）； (4)分析第______两次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与承担滑轮重和物重的绳子股数无关；分析1、2两次实验数据发现：在使用同一滑轮组时，提升的物体越重，机械效率越______。 6．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。 7．用如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 钩码重力 钩码上升 拉力 绳子自由端移动 机械效率 次数 G/N 高度 F/N 距离 1 2 5 1 15 66.7% 2 4 5 1.8 15 74.1% 3 4 10 1.8 30 74.1% 4 6 5 2.5 15 (1)请你根据表格信息，在装置图中将滑轮组的绳子的绕法清晰的画出来； (2)第4次实验时所做的总功为_____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，_____，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，使用_____也可提高机械效率。 8．如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置图。 实验次数、 钩码的重力G/N 钩码提升高度h/m 拉力 F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η/% 1 2 0.1 0.9 0.3 74 2 4 0.1 1.6 0.3 83 3 6。 0.1 ① 0.3 ② (1)小明用弹簧测力计沿竖直方向___________提升不同数量的钩码，记录数据如表所示； (2)第3次实验，绳端测力计示数如图所示。则表格中编号为①的空格中应填___________，编号②的空格中应填___________（保留两位有效数字）； (3)从表格中的数据可得结论：用相同滑轮组提升钩码时，滑轮组的机械效率与___________有关；如果使钩码升高的高度增加为原来的3倍，机械效率将___________（均选填“增大”“减小”或“不变”）； (4)实验中，小明克服动滑轮的重力做的额外功一定小于___________； (5)汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义。以下三种提高效率的方法中，方法___________与本实验的原理相同。 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力； 方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。 9．在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图A所示装置测得了四组数据，如表所示。 实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm 1 3 2 1.2 6 2 3 5 1.2 15 3 3 8 1.2 26 4 3 10 1.2 30 (1)前三次实验中，第___________次实验数据明显出现错误，应当剔除； (2)第四次实验中，有用功是___________J，滑轮组的机械效率为___________； (3)该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与___________的关系； (4)小红在以上实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图B所示。 ①小红多使用一个滑轮，目的是为了___________； ②当两位同学使用各自的滑轮组提升同一重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率___________（填“相同”或“不相同”），理由是：___________。 10．斜面是一种省力机械，斜面的省力情况与哪些因素有关呢？小明做了如下猜想： 猜想1：斜面的省力情况与斜面的表面材料有关。 猜想2：斜面的省力情况与斜面的倾斜程度有关。 猜想3：斜面的省力情况与物体受到的重力大小有关。 小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验，物体在沿斜面拉力的作用下做匀速直线运动，实验数据记录如下表。 实验次序 1 2 3 4 5 6 斜面倾角 30° 30° 30° 30° 45° 60° 斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板 物重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0 沿斜面拉力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70 根据实验数据，回答下列问题： (1)通过对比实验1、2中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的______有关。 (2)通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是在其他条件相同时，______，提升物体越省力。 (3)为验证猜想3，小明做了三次实验______（选填实验次序），分析实验数据后，他认为这几次实验省力情况相同，依据是沿斜面的拉力与物块重力比值______（选填“相等”或“不等”）。 (4)完成实验后，小明沿斜面用1.8N的拉力将重为4N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端，已知斜面长为1.2m、高为0.3m，则斜面的机械效率约是______（结果精确至1%）；物体受到的摩擦力是______N。 11．学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点。他将木块放在如图所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉木块，收集到下表中的实验数据： 实验 序号 斜面倾 斜程度 物体重 G/N 斜面高 h/m 斜面长 s/m 拉力 F/N 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械效率 /% 1 较缓 5 0.2 1 2.1 1.0 2.1 47.6 2 较陡 5 0.5 1 3.6 2.5 ▲ 69.4 3 最陡 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 81.4 (1)比较表中数据可知：斜面越________（选填“缓”或“陡”）越省力；斜面越陡，斜面的机械效率越__________（选填“高”或“低”）； (2)表中空格处的数据应为___________； (3)在第1次实验中，木块受到的摩擦力为_________N； (4)在第3次实验后，若仅将木块换成等质量的小车重复上述实验，机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 12．某物理小组在进行“测滑轮组机械效率的实验”，实验装置如图所示，实验数据如下表所示。 (1)在实验操作中应该竖直向上__________拉动弹簧测力计。 (2)进行第3次测量时，弹簧测力计示数如图丙所示为__________N，其余数据见下表，则图丙机械效率约为__________（保留到0.1%）。 次数 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 拉力大小/N 绳端上升的距离/cm 机械效率 1 2 5 1 15 66.7% 2 3 5 1.4 15 71.4% 3 4 5 15 (3)通过分析上表中数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，提起的物体越重，滑轮组的机械效率__________（选填“越高”“越低”或“不变”）。 (4)为提高滑轮组的机械效率，可减小轮与轴间的摩擦。若忽略摩擦，也不考虑绳重，下列方法中，还能提高滑轮组的机械效率的是 （选填下列选项序号）。 A．增加滑轮的个数 B．换用质量小的动滑轮 C．减小钩码升高的高度 13．提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用，“测量机械效率”实验装置如图所示。（每个动滑轮重相同，忽略摩擦及绳重） (1)实验中应竖直向上________拉动弹簧测力计； (2)实验过程中收集到a、b、c三组实验数据如下。 装置 钩码重/N 钩码上升的高度/cm 弹簧测力计示数/N 绳子自由端移动的距离/m a 2 0.1 1.5 0.2 b 2 0.1 1.0 0.3 c 5 0.1 2.0 0.3 计算出a组实验的机械效率________（保留一位小数）； (3)比较a、b两组的机械效率，它们的关系是：________（选填>，<或=），与a装置相比，b装置的优势是________；比较b、c滑轮组，它们机械效率的关系是：________（选填>，<或=）影响它们机械效率高低的因素是________； (4)在“测量滑轮组机械效率”实验中，可以不需要的器材是________，也可以测出它的机械效率。（选填弹簧测力计、钩码或刻度尺） 14．小敏和同学们用下图甲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： 实验序号 物重 物体上升的高度 绳端拉力 绳端移动的距离 机械效率 1 4 0.10 1.8 0.3 74.1% 2 6 0.10 2.5 0.3 80% 3 6 0.15 2.5 (1)小敏在实验中，发现竖直向上________拉动弹簧测力计时读数很不方便，她便在测力计静止时读数，同组的小明同学指出她这样测出的数据是错误的，原因是__________； (2)第三次实验中，绳端移动的距离为________m，滑轮组的机械效率是________； (3)由1、2两次实验数据可得出结论：________； (4)同组的小华增加了一个质量相同的滑轮，组成了图乙所示滑轮组来提升相同的重物，发现更省力，那么与小敏相比，小华的方法测出的机械效率将________（选填“变大”“变小”或“不变”）； (5)在图乙实验操作的基础上，如图丙所示改变绳端拉力方向，测得的测力计示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 15．图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小帅和小龙进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg） (1)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，在该通道斜面上进行了如下操作： ①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为0.3N； ③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为___________J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为___________； (2)她们在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿该通道斜面上匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出和与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b； ①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重___________（有关，无关）； ②由上面实验数据进行推算：若这位母亲和所坐的轮椅总质量为80kg，则中年人用沿着该通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，推力的大小为___________N，轮椅受到的摩擦力为___________N； (3)为了使轮椅使用者能更容易上坡，应将无障碍通道铺设更___________（缓/陡）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《机械效率相关实验专题（暑假作业）八年级物理新教材人教版》参考答案 1．(1) 缓慢匀速 偏小 (2) 1、2 无关 物重越大 80% (3)C (4)A (5)0.03 【详解】（1）[1][2]实验时，应缓慢匀速向上拉动弹簧测力计，此时物体受力平衡，测力计示数等于拉力。若加速向上拉动物体，拉力变大，将物体提升到相同高度时，由可知，总功变大，而有用功不变，由可知，机械效率将偏小。 （2）[1][2]实验1和实验2中钩码的重力相同，实验1中钩码上升0.1m，绳端移动0.2m，说明有效绳子股数为2股，实验2中钩码上升0.1m，绳端移动0.3m，说明有效绳子股数为3股，但机械效率相同，说明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。 [3]2、3两次实验使用的是同一滑轮组，实验3中钩码的重力更大，机械效率更高，故可得：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 [4]第4次实验空格中数值为 （3）使用不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了避免偶然性，得出具有普遍性的规律。 故选C。 （4）机械效率 所以机械效率随着物重的增大而增大，但与物重不成正比，且机械效率不可能达到100%，只能趋近100%。 AB．机械效率随着物重的增大而增大，且最终趋近100%，所以曲线最终将逐渐变平缓，故A符合题意，B不符合题意； C．图像是一个过原点的直线，表示机械效率与物重成正比，故C不符合题意； D．图中机械效率随着物重的增大而减小，故D不符合题意。 故选A。 （5）第3次实验做的总功为 有用功为 由图可知，第3次实验使用了一个动滑轮，则克服动滑轮重力所做的功为 第三次实验中克服摩擦做的额外功 2．(1)绳端移动距离s/cm (2) 2.0 80 高 (3)偏小 (4)A 【详解】（1）由三段绳子承担重物，即绳端移动距离s=3h，根据表格数据可知，物体上升高度h=10cm，而最后一列为30，所以最后一列为绳端移动距离s/cm。 （2）[1]测力计的分度值为0.2N，读数为2.0N。 [2]第3次实验滑轮组的机械效率为 [3]比较三次实验数据知物体越重，机械效率越高，所以分析数据可知：在滑轮组不变的情况下，增加所提物体的重力，滑轮组的机械效率越高。 （3）弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向，提升相同的物体上升相同的高度时，拉力F变大，绳端移动的距离s不变，总功变大，有用功不变，则滑轮组效率变小。 （4）由第1次实验数据可知：如果不计摩擦和绳重，由得，G动=1N；因为实验中存在摩擦，所以G动＜1N。 故选A。 3．(1) 左 省 (2) 2N 55.6% 【详解】（1）[1][2]由图可知，实验时把木板下面的木块向左移动，可以使木板的倾斜角变大；分析表中第二列与第五列对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况可知，斜面越缓越省力。 （2）[1][2]该小组又进行了第4次实验，总功为W总=Fs=4.5N×1m=4.5J 有用功W有=Gh=5N×0.5m=2.5J 额外功W额= W总-W有=4.5J-2.5J=2J 物块所受的摩擦力为 这种情况下斜面的机械效率 4．(1)可以省力 (2)可以改变力的方向 (3)测力计移动距离是钩码上升高度的2倍/使用动滑轮费距离 (4)需要 (5)约95.2% (6) 0.055 < (7)动滑轮重不同，额外功不同/乙实验中动滑轮重小于丙实验中动滑轮重，丙实验额外功更多，机械效率更低 【详解】（1）在丙中，拉力，，，，，故使用动滑轮时省力。 （2）对比甲和乙，甲拉力方向向上，乙拉力方向向下，说明定滑轮可以改变力的方向。 （3）钩码升高，丙中测力计移动，，即测力计移动距离是钩码上升高度的2倍️。 （4）甲实验中弹簧测力计向上拉，乙实验中向下拉，弹簧自重会影响示数，因此需要重新调零。 （5） （6）[1]动滑轮绳子段数，拉力速度 [2]匀速运动时需克服动滑轮重力和摩擦力，静止时无摩擦力，故拉力小于。 （7）不计摩擦和绳重，在提起的过程中，丙用的是动滑轮，所以丙方法需要克服动滑轮的重力做功，丙比乙多做额外功。 5．(1)刻度尺 (2)匀速直线 (3) 甲 (4) 1、3 大 【详解】（1）实验中需测量物体提升高度和绳自由端移动距离，故除弹簧测力计外，还需刻度尺。 （2）缓慢拉动弹簧测力计使钩码做匀速直线运动，此时系统处于平衡状态，拉力等于弹簧测力计示数。 （3）[1]第3次实验中，绳自由端移动距离，物体提升高度，与动滑轮相连的绳子股数为 故对应甲滑轮组。 [2]有用功为 [3]总功 故机械效率 （4）[1]分析1、3两次实验，物体重量、提升高度相同，绳子股数不同但机械效率相同，可知滑轮组的机械效率与承担动滑轮重和物重的绳子段数无关。 [2]分析1、2两次实验数据发现：在使用同一滑轮组时，提升的物体越重，机械效率越大。 6．(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。 7．(1) (2) 0.375 80% (3) 提升物体越重 无关 (4)较轻的动滑轮 【详解】（1）由表格中实验数据知，，即滑轮组承担物重的绳子的有效段数为3，如下图所示： （2）根据题意可知，第4次实验时所做的有用功为 总功为 滑轮组的机械效率为 （3）[1]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，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。 [2]分析2、3次实验的数据可知，物体上升高度不同，机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。 （4）换用更轻的动滑轮，所做的额外功越少，机械效率越高，可以提高机械效率。 8．(1)匀速 (2) 2.2 91 (3) 钩码的重力 不变 (4)小明做的总功 (5)一 【详解】（1）用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时物体和测力计都处于受力平衡状态，测力计示数等于拉力大小。 （2）[1]图中测力计的分度值为0.2N，示数为2.2N，故表格中编号为①的空格中应填2.2。 [2]机械效率 所以编号②的空格中应填91%。 （3）[1]由表中数据可知，使用相同的滑轮组提升钩码，从实验1至实验3，钩码的重力逐渐变大，机械效率也逐渐变大，由74%上升至91%，故可得：用相同滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率与重物的重力有关，且重物的重力越大，滑轮组的机械效率越高。 [2]机械效率 可知机械效率与物体上升高度无关，所以使钩码升高的高度增加为原来的3倍，机械效率将不变。 （4）小明做的总功等于额外功加有用功，所以小明克服动滑轮的重力做的额外功一定小于小明做的总功。 （5）实验得出的结论是在额外功一定时，增大有用功可以提高机械效率。 方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员，在额外功一定时，通过增大有用功来提高机械效率，符合题意； 方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重力，是通过减小额外功来提高机械效率，不符合题意； 方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑，是通过减小额外功来提高机械效率，不符合题意。 故选方法一。 9．(1)3 (2) 0.3 83.3% (3)物体上升高度 (4) 改变绳子自由端力的方向 相同 见解析 【详解】（1）由图A可知，通过动滑轮的绳子段数n=3；由表中前三次实验数据可知，第3次实验钩码上升的高度8cm，绳子自由端移动的距离为 s=3×8cm=24cm 故此次实验数据明显出现错误。 （2）[1][2]第4次实验中，有用功是 W有=Gh=3N×0.1m=0.3J 总功 W总=Fs=1.2N×0.3m=0.36J 滑轮组的机械效率为 （3）四次实验中，用同一滑轮组提升物体的重力相同，而提升物体的高度不同，故目的是为了探究滑轮组的机械的效率与钩码上升的高度是否有关。 （4）[1]小红多使用一个滑轮，此滑轮是定滑轮，目的是为了改变力的方向。 [2][3]因为B图中增加的是一个定滑轮，且提起同一重物，提升相同高度时做的有用功相同，若忽略绳重及摩擦，额外功也相同，总功相同，故它们的机械效率相同。 10．(1)材料 (2)斜面的倾斜程度越小 (3) 1、3、4 相等 (4) 55.6％ 0.8 【详解】（1）通过对比实验1、2中的数据可知，物体的重力和倾角相等，表面材料不同，则拉力大小不同，根据控制变量法可知，可以得到使用斜面省力的情况与斜面的材料有关。 （2）对比实验1、5、6中的数据可知，在斜面的表面材料、物重相同的情况下，倾角越小，拉力越小，故结论是：在其他条件相同时，斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力。 （3）[1]探究斜面省力的情况与重力大小有关时，根据控制变量法可知，实验中需要控制倾角相同、表面材料相同，改变物体的重力，所以需要对比1、3、4的实验数据。 [2]根据1、3、4的实验数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力与物块重力比值相等。 （4）[1]拉力做的有用功，拉力做的总功。                                    斜面的机械效率。 [2]拉力做的额外功，物体受到的摩擦力。 11．(1) 缓 高 (2)3.6 (3)1.1 (4)变大 【详解】（1）[1]由表格中的数据可知，斜面的倾角越大，拉力F越大，但始终小于重力G，因此可得，使用斜面时能省力，且斜面倾斜程度越小越省力。 [2]由表格中的数据可知，当斜面的倾斜程度变大时，机械效率随之变大，故可以得出的探究结论是：斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。 （2）表格中空格处数据是做的总功，即 W总=Fs=3.6N×1m=3.6J （3）由表中数据可知，第1次实验中，克服摩擦力所做的额外功为 W额=W总-W有=2.1J-1.0J=1.1J 则木块受到的摩擦力为 （4）若将木块换成等质量的小车做实验，小车受到的摩擦力小，同样条件下，拉力做的有用功不变，但额外功减小，所以机械效率变大。 12．(1)匀速（或缓慢） (2) 1.8 74.1% (3)越高 (4)B 【详解】（1）当物体匀速运动时，处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数才等于绳子自由端的实际拉力大小。所以需要竖直向上匀速（或缓慢，缓慢拉动可近似认为匀速）拉动弹簧测力计。 （2）[1]首先确定弹簧测力计的量程和分度值。由图丙可知，该弹簧测力计的量程为0~5N，分度值为0.2N。观察指针位置，指针恰好指在 1N下方第4个小格处，故弹簧测力计示数为1.8N。 [2]根据第3次实验数据，滑轮组机械效率的计算公式为 （3）分析表格中的实验数据可以发现，在使用同一滑轮组（动滑轮重力、绳重、摩擦等额外因素基本不变，即额外功W额变化较小）的情况下，随着钩码重力G的增大，有用功W有= Gh会显著增加。根据机械效率公式，当W额变化不大时，W 有占总功的比例会提高，因此滑轮组的机械效率越高。 （4）在忽略摩擦和绳重的前提下，滑轮组的额外功主要来源于克服动滑轮重力所做的功（W额= G动h），机械效率公式可简化为 A．若增加的是动滑轮，会使G动，根据上述公式，η会降低；若增加的是定滑轮，定滑轮不随钩码上升，不产生额外功，但也不会改变G动和G，因此η不变。综上，增加滑轮个数无法提高机械效率，故A不符合题意； B．动滑轮质量减小，其重力G动会减小，由可知，分母（G+G动）变小，分子G不变，因此η会增大，能提高机械效率，故B符合题意； C．由机械效率公式，且对于同一滑轮组，绳端移动距离s与钩码上升高度h的关系为s=nh（n为承担物重的绳子段数，固定不变），因此 可见η与h无关，减小h不会改变机械效率，故C不符合题意。 故选B。 13．(1)匀速 (2)66.7% (3) = 省力 ＜ 钩码重力 (4)刻度尺 【详解】（1）实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体受力平衡。 （2）a的有用功为 W有用1=G1h1=2N×0.1m=0.2J a的总功为 W总1=F1s1=1.5N×0.2m=0.3J 则a的机械效率为 （3）[1]b的有用功为 W有用2=G2h2=2N×0.1m=0.2J b的总功为 W总2=F2s2=1.0N×0.3m=0.3J a、b的有用功和总功相同，机械效率相同，即η1=η2。 [2] 根据数据可知，a的拉力大于b的拉力，所以b的优势是更省力。 [3][4]c的有用功为 W有用3=G3h3=5N×0.1m=0.5J c的总功为 W总3=F3s3=2N×0.3m=0.6J 所以η2＜η3， 比较表格数据和装置图可知，影响它们机械效率高低的因素是钩码的重力。 （4）根据滑轮组机械效率 实验中不需要测长度和高度，不需要的器材是刻度尺。 14．(1) 匀速 滑轮与绳之间有摩擦，静止时测量值小于实际值，无法准确测量总功 (2) 0.45 80% (3)同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越大 (4)变小 (5)变大 【详解】（1）[1][2]在实验过程中应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，若在测力计静止时读数，这时测出的数据是错误的，原因是：滑轮与绳之间有摩擦，静止时测量值小于实际值，无法准确测量总功。 （2）[1]由图甲知，滑轮组由三段绳子承担物重，所以第三次实验中，绳端移动的距离为 [2]滑轮组的机械效率是 （3）通过比较1、2两次实验数据知，滑轮组和提升物体的高度相同，钩码的重力越大，机械效率越高， 故得出结论：同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越大。 （4）实验中动滑轮的个数多，做的额外功更多，在有用功相同时，根据 可知，机械效率会变小。 （5）在图乙实验操作的基础上，如图丙所示改变绳端拉力方向，拉力F向右倾斜，则拉力的力臂变小，拉力变大，测得的测力计示数将变大。 15．(1) 0.3 60％ (2) 无关 120 48 (3)缓 【详解】（1）[1]小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 [2]由乙图可知，物体提升的高度为，则小车从水平地面提升到B点时做的有用功为 将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 （2）[1]从图像读出当小车的总重G增大到5N时，拉小车从A点到B点所做的功W1=0.75J，竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2=0.45J，利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 由于，所以由图像可知用该通道斜 面提升物体时的机械效率与物重无关。 [2]这位母亲和所坐 的轮椅总重力为 中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的有用功为 由得，中年人用沿着通 道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的总功为 由得，力的大小为 [3]摩擦力所做的额外功为 轮椅受到的摩擦力为 （3）为了使轮椅使用者能更容易上坡，即更省力，则应使应将无障碍通道铺设更缓。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $