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
2026-06-19
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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 | 881 KB |
| 发布时间 | 2026-06-19 |
| 更新时间 | 2026-06-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58415279.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道实验题构建“概念-公式-影响因素-实验操作”完整逻辑链,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|
|----|-----------|----------|----------|
|基础计算|5题|η=Gh/Fs直接应用、绳端距离s=nh|从有用功/总功概念到机械效率公式推导|
|影响因素分析|6题|控制变量法(物重/动滑轮重)|物重增大→效率提高;动滑轮重增大→效率降低|
|实验操作与误差|4题|匀速拉动、动态读数(避免忽略摩擦)|实验规范→数据准确性→误差分析|
内容正文:
期末实验复习测量滑轮组的机械效率
1.用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重,匀速拉动绳子使物体每次上升距离均为10cm,不计绳重,实验数据如表。
次数
G物/N
G动/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
(1)绳端移动距离为______cm;
(2)第2次实验中拉力F的示数如图乙,读数为______N,第2次实验滑轮组的机械效率为______%。分析数据可知:在物重不变的情况下,动滑轮越重滑轮组的机械效率越______;
(3)本实验中,在物重不变的情况下,动滑轮变重时,由摩擦引起的额外功占总额外功的比例______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小明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/N
钩码上升距离/cm
①
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
②
3
6
10
2.2
30
90.9
(1)表格中①处应填写的内容为________,②处数据应为________(结果保留一位小数);
(2)分析以上实验数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与________有关;
(3)同组的小华发现边拉动弹簧测力计边读数时,弹簧测力计示数不稳定,她认为应在弹簧测力计静止时读数,小明认为她的想法________(选填“合理”或“不合理”),理由是________;
(4)另一实验小组的同学改变动滑轮重,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。分析图像中的A点可知,此时被提升物体所受的重力________。
A.大于8N B.等于8N C.小于8N
3.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。
序号
物重G/N
高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.2
1
0.6
66.7%
2
3
0.2
1.4
0.6
71.4%
3
4
0.2
1.8
0.6
4
2
0.2
1.5
0.4
66.7%
(1)第4次数据是图______(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的;
(2)采用图甲装置实验时,应沿竖直方向______拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的物体缓慢上升;
(3)第3次实验中的有用功为______J,机械效率为______(小数点后保留一位小数);
(4)比较1、2、3次实验数据可知:在装置相同情况下,被提升物体重力越大,滑轮组机械效率越______(选填“高”或“低”);
(5)采用图甲装置实验时,若弹簧测力计没有沿竖直向上拉,而是斜向上拉,则测得的机械效率将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
4.在测量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,正确操作所得实验数据如下:
实验序号
钩码重
钩码上升高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
①
1.0
20.0
0.7
40.0
71.4%
②
2.0
20.0
1.2
40.0
83.3%
③
3.0
20.0
1.7
40.0
88.2%
(1)实验时,用手_____匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮上的钩码缓缓上升。
(2)若想提高动滑轮的机械效率,下列可行的方案有_____。(填字母)
A.增加钩码的个数 B.换质量小的动滑轮
C.增加钩码上升的高度 D.增加钩码上升的速度
5.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小陈同学用如图所示的同一滑轮组提升不同重量物体的方法,将弹簧测力计悬挂绳子的自由端,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如下:
实验次数
物体所受的重力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η
1
60
0.1
60
0.2
50.0%
2
120
0.1
96
0.2
62.5%
3
180
0.1
132
0.2
A
(1)实验中要竖直向下___________拉动弹簧测力计,使物体升高;
(2)表格中编号A处数据应为___________,分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组提升不同重物时,被提升的物体重力越大,滑轮组的机械效率___________(选填“越大”“越小”或“不变”);
(3)小陈同学通过计算还发现,此滑轮组提升不同重量的物体时,绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比例一定,实验中动滑轮的重力为___________N。若被提升物体的重力为26N时,弹簧测力计的拉力为___________N。
6.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。
7.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,实验中应沿竖直方向______缓慢拉动弹簧测力计;
(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,弹簧测力计示数为______N;
(4)分析表格中的数据得出结论:同一滑轮组,______越大,滑轮组的机械效率越高;
(5)实验中很难做到匀速拉动,所以弹簧测力计的示数不稳定。于是同学们想在静止时测出拉力的大小。这样做会导致测得的机械效率______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
8.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,每个相同规格的滑轮重相等,测得的数据如下表所示。
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
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
(1)实验中应竖直向上__________拉动弹簧测力计。
(2)利用滑轮组提升钩码时,动滑轮也被提升,也就意味着弹簧测力计的拉力还要对动滑轮做功,这部分功叫作__________。
(3)表中第4次实验数据是利用__________(选填“a”、“b”或“c”)图所示的滑轮组测得的;本次机械效率为__________(百分号前保留整数)。
(4)分析实验数据可知,影响滑轮组机械效率的因素有( )
A.物体被提升的高度
B.被提升物体的重
C.动滑轮的重
9.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验装置如图所示,得到的数据如表所示。
序号
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
2.5
(1)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升,且在___________(选填“静止”或“拉动”)时读数,否则计算出的机械效率偏___________;
(2)小组同学再用第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)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:____________________________________________;
(4)根据所学知识,滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关,分析图中的A点可知,被提升物体所受的重力一定大于___________N。
10.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,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,实验中应沿竖直方向______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)第3次实验中,弹簧测力计示数为______N;
(4)分析表格中的数据得出结论:同一滑轮组,______越大,滑轮组的机械效率越高;
(5)实验中很难做到匀速拉动,所以弹簧测力计的示数不稳定。于是同学们想在静止时测出拉力的大小。这样做会导致测得的机械效率______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
11.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)第3次拉力示数如图所示,则表格中②处的数据是______(保留整数位数据);
(2)从表中可得结论:用相同滑轮组提升钩码时,滑轮组的机械效率与______有关;
(3)结合生产生活实际,当提升重物时,下列选项中可以提高效率的是______;
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.减小物体的重力
(4)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,滑轮组的机械效率与物重的关系比较符合的图是______。
A. B. C. D.
12.在“测定动滑轮机械效率”的实验中,同学们用如图所示的装置提升钩码,并做出了如下猜想:
猜想一:滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关;
猜想二:滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关;
(1)为了验证猜想一,准备器材如下:一个滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和________;
(2)用弹簧测力计________并匀速拉动绳子,提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如下表所示;
实验
序号
动滑轮重
G动/N
钩码重
G/N
钩码上升高度
h/cm
拉力
F/N
绳端移动的距离
s/cm
①
0.2
1.0
20.0
0.65
40.0
②
0.2
2.0
20.0
1.20
40.0
③
0.2
3.0
20.0
1.75
40.0
(3)分析表中数据并通过计算可知:第②次实验时,测得动滑轮的机械效率为________;对于同一动滑轮,所提升钩码的重力增大,机械效率将________;(选填“增大”、“减小”或“不变”)可能的原因是________;
(4)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是________。
13.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小北与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表:
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
①
3
6
10
2.2
30
90.9%
(1)实验时除如图所示的器材外,还需要的实验器材有___________:
(2)实验时应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计,且在___________(填“静止”或“拉动过程中”)时读数;
(3)表格中编号①处的数据为___________,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“变大”、“变小”或“不变”);
(4)小北发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系,于是他认为:钩码重一定时,无论将钩码提升多高,都不影响该滑轮组的机械效率;小红则认为: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。
14.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。小明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。
他根据猜想,运用如图(a)(b)(c)所示的装置进行了实验探究。他将测得的实验数据填入下表:
实验序号
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______装置完成的,它的机械效率η=____。
(3)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。
(4)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_______ 。
15.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
钩码重量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
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;
(2)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;
(3)通过比较______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;(填实验次数的序号)
(4)通过比较______两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组机械效率与吊起动滑轮的绳子股数无关。比较______两次实验数据得出,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低;(填实验次数的序号)
(5)有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”。分析表中数据,你认为这句话是______(填“正确”或“错误”)的。
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)30
(2) 2.5 80 低
(3)变小
【详解】(1)从图中可知有效绳子段数n=3,每次实验绳端移动距离s=nh=3×10cm=30cm=0.3m
(2)[1][2]测力计的分度值为0.1N,读数为2.5N,第2次实验滑轮组的机械效率
[3]分析数据可知:在物重不变的情况下,从实验1至实验4,动滑轮的重力逐渐变大,滑轮组的机械效率逐渐变小,故动滑轮越重滑轮组的机械效率越低。
(3)四次实验中,物体上升的高度h=10cm=0.1m
有用功W有用=Gh=6.0N×0.1m=0.6J
第1次实验中,克服动滑轮的重力所做的额外功W动1=G动1h=0.3N×0.1m=0.03J
总功W总1=F1s=2.2N×0.3m=0.66J
摩擦引起的额外功W摩1=W总1-W有用-W动1=0.66J-0.6J-0.03J=0.03J
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
第4次实验中,克服动滑轮的重力所做的额外功W动4=G动4h=3.2N×0.1m=0.32J
总功W总4=F4s=3.4N×0.3m=1.02J
摩擦引起的额外功W摩4=W总4-W有用-W动4=1.02J-0.6J-0.32J=0.1J
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
本实验中,在物重不变的情况下,动滑轮变重时,由摩擦引起的额外功占总额外功的比例变小。
2.(1) 拉力/N(或弹簧测力计示数F/N) 88.9
(2)被提升物体的重力(物重)
(3) 不合理 没有考虑到摩擦力的影响
(4)A
【详解】(1)[1]测量滑轮组机械效率时,需要测量的物理量有:钩码重、钩码上升距离、拉力、弹簧测力计上升距离,因此①处应为拉力(弹簧测力计示数),单位为N。
[2]第2次实验,有用功
总功
机械效率
因此②处为88.9。
(2)实验数据显示:同一滑轮组,提升的物体重力越大,机械效率越高,因此同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力(物重)有关。
(3)[1][2]该想法不合理,因为实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,绳子与滑轮间存在动摩擦力;静止时弹簧测力计不会克服摩擦力做功,测得的拉力偏小(没有机械之间的摩擦力),会影响滑轮组的机械效率,因此不能静止读数。
(4)若不计绳重和摩擦,机械效率
代入A点数据,解得:;
但由于绳重和摩擦力使得额外功变大,根据
在机械效率不变时,额外功增大,有用功也增大,若提升相同的高度,物体的重力会大于8N,故选A。
3.(1)乙
(2)匀速
(3) 0.8 74.1%
(4)高
(5)偏小
【详解】(1)第4次数据使用的滑轮组的
是图乙所示的滑轮组测得的。
(2)采用图甲装置实验时,为了确保测力计的示数不变,应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的物体缓慢上升。
(3)[1]第3次实验中的有用功为
[2]第3次实验中的机械效率为
(4)由1、2、3次实验数据可得,绳子末端移动距离与物体上升高度的比值相等,都为3,说明1、2、3次实验使用的装置都是甲装置,则在装置相同情况下,被提升物体重力越大,滑轮组机械效率越高。
(5)采用图甲装置实验时,若弹簧测力计没有沿竖直向上拉,而是斜向上拉,使用的拉力偏大,由得,则测得的机械效率将偏小。
4.(1)竖直向上
(2)AB
【详解】(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。
(2)A.增加钩码的个数,钩码的重力增大,根据表中数据可知,机械效率增大,故A符合题意;
B.减轻动滑轮的质量,能减小额外功,在有用功不变时,总功减小,由机械效率公式可知,可以提高动滑轮的机械效率,故B符合题意;
CD.由
可知,提升钩码的高度和速度不会影响滑轮组的机械效率,故CD不符合题意。
故选AB。
5. 匀速直线 68.1% 越大 40 36
【详解】(1)[1]实验中要竖直向下匀速拉动弹簧测力计,使整个装置处于平衡状态,所受的力是平衡力。
(2)[2]由第3组数据知,提升物体所做的有用功
W有=Gh=180N×0.1m=18J
拉力所做的总功
W总=Fs=132N×0.2m=26.4JA处的机械效率
[3]由表格数据知,提升的物体重力为60N、120N、180N时,对应的机械效率分别为50.0%、62.5%和68.1%,所以可得:同一滑轮组提升不同重物时,提升的物体越重,机械效率越高。
(3)[4]第1组数据中,有用功及总功分别为
W有1=G1h=60N×0.1m=6J,W总1=F1s=60N×0.2m=12J
总的额外功
W额1=W总1-W有1=12J-6J=6J
第3组数据中,总的额外功
W额=W总-W有=26.4J-18J=8.4J
两次提升动滑轮所做的额外功
W动=G动h=G动×0.1m
由题意知,绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比例一定,所以有
(6J-G动×0.1m):12J=(8.4J-G动×0.1m):26.4J
解得,动滑轮的重力G动=40N。
[5]由以上分析知,绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功之比
W摩1:W总1=(6J-40N×0.1m):12J=1:6
由图示知,滑轮组承重绳子为2根,提升物体的高度为h时,绳端移动的距离s=2h。提升物体的重力为26N时,所做的有用功
W有2=G2h=26N×h
提升动滑轮所做的额外功
W动=G动h=40N×h
而W总=W有+W额,所以有
解得F2=36N。
6. 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。
7.(1)匀速
(2) 0.4 88.9%
(3)2.2
(4)提升物体的重力
(5)偏大
【详解】(1)[1]实验时应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,此时物体受力平衡,弹簧测力计示数即为拉力大小。
(2)[1]第2次实验中,有用功
[2]滑轮组的机械效率
(3)第3次实验中,弹簧测力计示数
(4)由表中数据可知,三组实验中物体上升高度相同,第3组实验中物体的重力最大,机械效率最高,故可得:同一滑轮组,提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
(5)若静止时测出拉力的大小,没有测量出机械间的摩擦力,则测得的拉力偏小,有用功不变,总功减小,所以测得的机械效率偏大。
8.(1)匀速
(2)额外功
(3) c 57%
(4)BC
【详解】(1)在测量滑轮组机械效率的实验中,为了使弹簧测力计示数稳定,便于读数,实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
(2)利用滑轮组提升钩码时,动滑轮也被提升,弹簧测力计的拉力对动滑轮做的功,这部分功不是我们想要的有用功,而是不得不做的额外功。
(3)[1]由表中第4次实验数据可知,s=1.0m,h=0.2m,可得绳子段数
观察可知,c图滑轮组绳子段数为5,所以表中第4次实验数据是利用c图所示的滑轮组测得的。
[2]表中第4次实验数据:G=4N,h=0.2m,F=1.4N,s=1.0m,则本次机械效率
(4)A.由表中数据可知,同一滑轮组,提升相同的重物,物体被提升的高度不同时,机械效率相同,所以物体被提升的高度不是影响滑轮组机械效率的因素,故A不符合题意;
B.分析实验1、2可知,同一滑轮组,被提升物体的重越大,机械效率越高,所以被提升物体的重是影响滑轮组机械效率的因素,故B符合题意;
C.分析实验1、3可知,提升相同的重物,动滑轮个数越多(动滑轮越重),机械效率越低,所以动滑轮的重是影响滑轮组机械效率的因素,故C符合题意。
故选BC。
9.(1) 拉动 大
(2) 0.3 80
(3)使用同一滑轮组,提升的物体重力越大,机械效率越高
(4)12
【详解】(1)[1][2]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升,此时钩码受力平衡,拉力等于重力。如果测量中弹簧测力计静止时读数,不用克服绳子与滑轮之间的摩擦,会导致额外功偏小,测量的机械效率偏大。
(2)[1]第1次实验中绳末端移动的距离是钩码移动距离的3倍,用第1次实验中使用的装置做第3次实验,第3次实验中绳端移动距离
[2]第3次实验中的机械效率为
(3)第1次实验和第3次实验使用的是同一滑轮组,第3次实验中提升的物体重力更大,机械效率更高,故可得:使用同一滑轮组,提升的物体重力越大,机械效率越高。
(4)根据图丙可知,当动滑轮重为4N时,滑轮组的机械效率为75%,若忽略绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
被提升物体所受的重力
但由于绳重和摩擦的存在,额外功变大,根据可知,在机械效率不变时,额外功增大,有用功也增大,若提升相同高度,物体的重力会大于12N。
10.(1)匀速
(2)88.9%
(3)2.2
(4)提升物重
(5)偏大
【详解】(1)实验中,应沿竖直方向匀速拉动测力计,让整个装置处于平衡状态。
(2)由表格数据知,第2次实验中,滑轮组的机械效率
(3)第3次实验中,提升钩码所做的有用功
使用滑轮组所做的总功
测力计的示数
(4)由表格数据知,提升钩码的重力越大,机械效率越大,所以同一滑轮组,提升物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(5)在静止时,测出拉力的大小,则绳子与滑轮间的摩擦为0,测得的拉力偏小,求得的总功偏小,而有用功是准确的,所求得的机械效率偏大。
11.(1)91
(2)钩码的重力
(3)C
(4)B
【详解】(1)如图所示,弹簧测力计分度值为0.2N,则第3次拉力示数为2.2N,则第3次实验中机械效率为
(2)从表中可得结论:用相同滑轮组提升钩码时,滑轮组的机械效率与钩码的重力有关,钩码的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
(3)AB.滑轮组的机械效率为
可见滑轮组的机械效率与物体提升的高度和提升物体的速度无关,故AB不符合题意;
C.减小动滑轮的重力,可以在有用功不变的情况下减小额外功,可以提高滑轮组的机械效率,故C符合题意;
D.由上一问的结论可知,减小物体的重力,滑轮组的机械效率会降低,故D不符合题意。
故选C。
(4)由实验数据可知,物重越大,滑轮组的机械效率越高,但机械效率只能接近,不能,故滑轮组的机械效率与物重的关系比较符合的图是B,故选B。
12.(1)弹簧测力计
(2)竖直向上
(3) 83.33% 增大 滑轮间有摩擦
(4)重力不同的动滑轮
【详解】(1)由于实验中需要测量钩码的重力、动滑轮的重力、绳端的拉力,所以实验中需要测量力的工具弹簧测力计。
(2)为了使绳端的拉力等于弹簧测力计的示数,需要用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子,减小测量误差。
(3)[1]分析表中数据可知,第②次实验时,测得动滑轮的机械效率
[2]分析表中数据可知,使用同一动滑轮,提升钩码的重力越重,机械效率越大,所以对于同一动滑轮,所提升物体的重力增大,机械效率将增大。
[3]由于实验中,滑轮与绳子之间有摩擦力,绳子有重力,所以
(4)为了验证滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关,由控制变量法可知,应控制钩码的重力不变,换重力不同的动滑轮进行多次实验。
13. 刻度尺 匀速 拉动过程中 88.9% 变大 小北
【详解】(1)[1]测定滑轮组机械效率的实验原理是
要用到弹簧测力计测量G、F,用刻度尺测量h、s,因此除了图示器材外,还需要刻度尺。
(2)[2][3]在实验中,测绳端拉力F时,为了减小摩擦力对实验结果的影响,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
(3)[4]第2次的机械效率为
[5]由表格数据可得结论:使用同一滑轮组提升不同重物至同高度时,提升的物重增加时,滑轮组的机械效率变大。
(4)[6]分析表格数据可知
由
可知,滑轮组的机械效率与提升的高度无关,故小北的看法正确。
14.(1)匀速
(2) c 80%
(3)1、2
(4)越低
【详解】(1)实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,此时滑轮组受力平衡,弹簧测力计示数稳定,测量的拉力才准确。
(2)[1]根据滑轮组距离关系s=nh,可得第3次实验的绳子段数
即动滑轮上有4段绳子,只有图c的滑轮组满足这个条件;
[2]机械效率计算
(3)要得出“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,需要控制滑轮组不变,改变提升的物重,实验1、2满足控制变量的要求,因此选1、2两次数据。
(4)实验2、3中,提升物体重力相同,动滑轮更重的第3次机械效率更低,因此可得结论: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。
15.(1)匀速
(2) 不正确 摩擦力
(3)2、3
(4) 1、2 3、4
(5)错误
【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)[1][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,所以他的想法不正确。
(3)根据可知,第1、2、3、4次实验绳子的有效段数分别为2、3、3、4;结合图示和钩码的重力可知,第1、2、3、4次分别是用甲乙丙丁装置完成的。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。
(4)[1]通过比较1、2两次实验数据可知,钩码的重力相同,提升的高度相同,连接动滑轮绳子的段数不同,机械效率相同,故可得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
[2]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。
(5)比较1、2两次实验数据可知,钩码的重力相同,第2次实验绳子自由端拉力较小,更省力,但机械效率相同,所以“机械越省力,它的机械效率越高”的说法错误。
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