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
2026-06-20
|
27页
|
65人阅读
|
1人下载
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 | 964 KB |
| 发布时间 | 2026-06-20 |
| 更新时间 | 2026-06-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58420199.html |
| 价格 | 1.50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组实验题构建“操作规范-数据计算-因素探究”三阶训练体系,渗透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|5题|匀速竖直拉动、静止读数误差分析|从平衡状态理解拉力测量原理|
|数据处理|6题|η=Gh/Fs计算、s=nh关系应用|机械效率公式与滑轮组特点结合|
|因素探究|4题|控制变量法分析物重/动滑轮重影响|从有用功/额外功占比推导效率变化规律|
内容正文:
期末实验复习测量滑轮组的机械效率
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
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
80%
(1)实验中应沿________方向匀速拉动弹簧测力计,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无关;比较2、3两次实验得出结论:同一滑轮组,______________越大,滑轮组的机械效率越高;
(3)表格中第4次实验空格中数值:绳端移动距离______;通过比较3、4两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______(填“高”或“低”);
(4)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);
(5)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中可提高机械效率的措施有____________。
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重 C.机械加润滑油
D.增加重物上升高度 E.加快物体提升的速度
2.用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率。
(1)该实验除了图中的实验器材以外,还需要的测量工具是____________;
(2)缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高,根据图中信息可知,钩码所受的总重力为____________N,实验中滑轮组做的有用功为____________J,总功为____________J,滑轮组的机械效率为____________(保留到0.1%);
(3)提高机械效率可以充分地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。提高机械效率的主要办法是改进结构,使它更合理、更____________(填“轻巧”或“笨重”)。
3.在“测量滑轮组的机械效率“的实验中,小明同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示:
次数
物体的重力G/N
物体被提升高度 h/m
拉力 F/N
绳端移动的距离 s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
4
2
0.1
1.5
0.2
(1)实验中要竖直___________拉动弹簧测力计,使物体升高。小明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“错误”),因为他没有考虑到___________对滑轮组机械效率的影响;
(2)分析比较第1、2、3次的实验数据可以判定,其它条件一定时,增大提升物体的重力,滑轮组的机械效率___________(选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)表格内的第4次实验数据是用图___________(选填“甲”或“乙”) 所示的滑轮组测得的,应补充的数据是___________(结果精确到0.1%)。
4.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”)。
5.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.
6.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:
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/%
2
4
10
1.5
30
☆
3
6
10
2.2
30
90.9
(1)实验中要竖直向上______拉动弹簧测力计,使钩码升高;
(2)表格中☆处数据应为______(结果保留一位小数);
(3)根据实验结论推测,使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能是______。
A.71.6% B.82.4% C.92.1% D.100%
(4)另一实验小组改变动滑轮的重,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,滑轮组机械效率越______(选填“高”或“低”);分析图像中的A点可知,此时被提升物体所受的重力______N。(不计绳重和摩擦)
7.某小组在“测量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
80%
(1)实验中应沿竖直方向缓慢地___________拉动弹簧测力计;
(2)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,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;
(3)表格中第4次实验空缺的数值为___________;在丁图中,画出第四次实验的连线方式___________。
(4)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:用不同的滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越___________(填:高/低);
(5)若每个滑轮的质量为100g,第三次实验中克服绳重和摩擦做的额外功为___________J
(6)某次实验时将绳子自由端匀速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G’,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.η= B.η=
C.η= D.η=1-
8.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η
1
甲
4
0.1
1.8
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1次实验,测力计移动的距离为______m,有用功大小为______J;
(3)第2次实验测得的机械效率为______%(结果保留整数);
(4)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______;
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与______无关。
9.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码被提升的高度h/m
拉力F/N
绳端的移动距离/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
2
0.1
1.5
0.2
66.7%
(1)实验时,应该要竖直向上______(选填“加速”或“减速”或“匀速”)拉动弹簧测力计;
(2)第3次实验数据是用图______(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的,其机械效率是______(结果精确到0.1%);
(3)通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越______(选填“高”或“低”);通过分析第______两次实验数据可得出结论:使用相同的滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;
(4)实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率,其目的是______。
10.同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图所示,实验数据记录如表所示:
实验序号
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
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
(1)实验中应沿竖直向上___________拉动弹簧测力计,第2次实验的机械效率约为___________(结果精确到0.1%);
(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)通过比较1、2两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与___________无关;
(4)通过比较___________(填序号)两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高;
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率___________;
(6)生活中起重机的滑轮组常涂有润滑油且使用高强度轻质动滑轮,结合实验结论分析这些设计的物理原理:___________。
11.小明用如图所示的装置,研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关。
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
2
4
0.1
2.7
0.2
74
3
8
0.1
5
0.2
______
(1)实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。
(2)第3次实验空格中数值为______;比较2、3两次实验数据初步得出结论:同一滑轮组,______,滑轮组的机械效率越高。
(3)当钩码的重力G为12N时,其机械效率η______(选填“>”“=”或“<”)86%。
12.如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置,测得的实验数据如表。
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
机械效率η
1
1
10
0.6
30
55.6%
2
2
10
1.0
30
66.7%
3
4
10
1.8
30
(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______%(结果精确到0.1%);
(3)分析表中实验数据可知,用______的方法,可以提高猾轮组的机械效率;
(4)若在第2次实验中,拉力做的功是______J,若物体上升的速度为0.2m/s,则拉力F的功率为______W;
(5)(双选)创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是______;
A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线上方
B.提升物体时,拉力不沿竖直方向
C.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
D.提升滑轮组的绳子竖直,但弹簧测力计斜拉
(6)若动滑轮的自重为0.5N,则第一次实验中,克服绳重以及摩擦做的额外功为______J;随着物重的增大,克服绳重及摩擦做的功与额外功的比值将______(选填“变大”“不变”或“变小”);
13.某实验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。(每个滑轮的质量相等)
实验次数
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升的高度h/m
0.1
0.1
0.2
绳端拉力F/N
1.8
1.6
2.4
绳端上撑的距离s/m
0.3
0.4
机械效率
74.1%
62.5%
(1)通过表中数据可分析出第2次实验是用图_________(选填“甲”或“乙”)所示装置做的实验;
(2)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的质量越大,滑轮组的机械效率_________(选填“越高”、“不变”或“越低”);
(3)该小组同学再用第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:绳端上移的距离s=_________m,机械效率η=_________(结果保留一位小数);
(4)采用图丙装置,改变动滑轮重G动,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,被提升物体所受的重力为_________N。(忽略绳重和摩擦)
14.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,用到的装置如图,实验数据记录如表所示:
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
2
0.1
1.2
0.3
?
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
(1)第1次实验中,有用功为______J,总功为______J,求得的机械效率为______(保留一位小数);
(2)比较1、2两次实验数据可得: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______(“有关”或“无关”);
(3)通过比较______(填实验次数的序号)两次实验数据可得:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越______;
(4)下列操作中,不能提高滑轮组机械效率的是______;
A.减轻动滑轮重
B.增加所提物体重
C.机械加润滑油
D.增加重物上升高度
(5)小明发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,他就静止时读数,如果这样做,测得的机械效率将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.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_______ 。
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
《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) 竖直 偏小
(2) 1、2 物重
(3) 0.4 低
(4)0.03
(5)ABC
【详解】(1)[1][2]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使物体匀速升高,此时系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小。某同学在该实验中加速向上提升重物,拉力变大,而重物重力与重物上升距离、拉力移动距离不变,由可得所测滑轮组的机械效率会偏小。
(2)[1]根据控制变量法,要想探究滑轮组的机械效率与绳子段数的关系,应只改变绳子的段数,保持其他变量都相同,因此应比较1、2实验,使用同一滑轮组提升同一重物,而连接动滑轮的绳子段数不同,滑轮组的机械效率相同,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。
[2]比较2、3两次实验,使用同一滑轮组提升不同的物体,连接动滑轮的绳子段数和重物上升的高度均相同,滑轮组的机械效率不同,提升重物的重力越大时,滑轮组的机械效率越高。
(3)[1]第4组实验中,根据可知,
则绳端移动距离s=nh=4×0.1m=0.4m
[2]第3次实验用一个动滑轮提升重物,第4次实验用2个动滑轮提升重物,通过比较3、4两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低。
(4)第3次实验中拉力做的总功为W总=Fs=3.1N×0.3m=0.93J
克服物体重力所做的有用功为W有=Gh=8N×0.1m=0.8J
克服动滑轮重做的额外功为W额动=G动h=mgh=0.1kg×10N/kg×0.1m=0.1J
第3次实验中克服摩擦做的额外功为W额摩擦=W总-W有-W额动=0.93J-0.8J-0.1J=0.03J
(5)A.根据可知,减轻动滑轮重,可以在有用功一定时,减小额外功,因此可以提高滑轮组的机械效率,故A符合题意;
B.根据可知,增加所提物体重,可以在额外功一定时,增大有用功,因此可以提高滑轮组的机械效率,故B符合题意;
C.根据可知,机械加润滑油,可以减小机械间的摩擦力,从而减小额外功,因此可以提高滑轮组的机械效率,故C符合题意;
DE. 根据可知,滑轮组的机械效率与重物上升高度和物体提升的速度无关,故DE不符合题意。
故选ABC。
2. 刻度尺 1 0.1 0.15 66.7% 轻巧
【详解】(1)[1]除了图中的滑轮组、细线、钩码和弹簧测力计外,我们还需要刻度尺来测量提升的高度和拉力的移动距离,以及弹簧测力计来测量拉力的大小。但题目中已明确给出有弹簧测力计,所以还需要的测量工具是刻度尺。
(2)[2][3][4][5]共有2个钩码,从图中我们可以读出弹簧测力计的读数为1N,则每个钩码的重力为0.5N,所以钩码所受的总重力为
G=0.5N×2=1N
钩码上升的高度为
h=10cm=0.1m
所以有用功为
W有=Gh=1N×0.1m=0.1J
拉力的大小为F=0.5N,拉力移动的距离(即细线自由端移动的距离)为0.3m,所以总功为
W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J
滑轮组的机械效率为
(3)[6]提高机械效率的主要办法是改进结构,使机械设备更合理、更轻巧。轻巧的结构可以减少机械设备自身的重量和摩擦力,从而减少额外功的消耗,提高有用功在总功中所占的比例,即提高机械效率。
3.(1) 匀速 错误 机械之间的摩擦力
(2)变大
(3) 乙 66.7%
【详解】(1)[1]为了使弹簧测力计的示数稳定,且便于读数,应缓慢竖直匀速拉动弹簧测力计,使钩码向上做匀速直线运动。
[2][3]若静止读数,没有测量出机械之间的摩擦力,拉力测量值偏小,故他的想法是错误的。
(2)分析1、2、3次实验的数据可知,其他因素相同时,钩码越重,滑轮组的机械效率越大,说明使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越大,机械效率越大。
(3)[1]第4次实验中绳子自由端移动的距离s与物体被提升的高度h之间满足关系s=2h,故滑轮组承重绳子段数n=2,所以是图乙滑轮组测出的数据。
[2]第4次实验的机械效率为
4.(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。
5. 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。
6.(1)匀速
(2)88.9
(3)C
(4) 低 12
【详解】(1)测滑轮组的机械效率,需要匀速拉动绳子,并且要在拉动中读弹簧测力计的示数;此时整个系统处于平衡状态,拉力大小等于测力计示数。
(2)表格中☆处的机械效率
表格中☆处数据应为88.9。
(3)分析表格中的数据可知,对于同一滑轮组,所拉物重越大,其机械效率越高,故物重8N时机械效率大于物重6N时的机械效率的90.9%,而因为任何机械的效率都不可能达到100%,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)[1]由图丁可知,被提升物体所受的重力一定时,动滑轮越重,机械效率越低。
[2]根据图丁可知,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,则滑轮组的机械效率
解得,分析图像中的A点可知,此时被提升物体所受的重力为12N。
7.(1)匀速
(2)1、2
(3) 0.4
(4)低
(5)0.03
(6)B
【详解】(1)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使物体匀速升高,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小。
(2)比较1、2两次的实验数据,同一滑轮组,提升物体的重力相同、钩码上升的高度相同,绳子段数不同,机械效率相同,则可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
(3)[1][2]由表格中第4次数据可知,物体的重力为8N,绳端拉力为2.5N,则绳子的有效段数应为4,绳端移动距离为钩码上升高度的4倍,即;动滑轮上的绳子段数为4,所以图丁中的连线方式为:
(4)通过比较3、4两次实验数据知,提升物体的重力相同,而丙中动滑轮的重力小于丁中动滑轮的重力之和,丙的机械效率较大,故可得出的结论: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)由表中数据知道,第三次实验中,有用功
总功为
动滑轮的重力
则克服动滑轮重力做的功
不计绳重,由于,
所以,克服摩擦做的额外功
(6)AB.根据题意可得滑轮组机械效率
故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.不计绳子重及摩擦,根据题意可得滑轮组机械效率
故C正确,不符合题意;
D.根据题意可得滑轮组机械效率
故D正确,不符合题意。
故选B。
8.(1)匀速竖直向上拉动时
(2) 0.3 0.4
(3)77
(4)低
(5)钩码上升高度
【详解】(1)为使测力计示数稳定,应在匀速竖直向上拉动时读出测力计示数。
(2)[1]第1次实验,由图甲可知动滑轮上有三段绳子,则测力计移动的距离为钩码上升的高度的三倍,即0.3m。
[2]有用功为
(3)由表格数据可得第二次实验测得机械效率为
(4)第3次实验中动滑轮个数比第1次实验多,动滑轮较重,第3次机械效率小于第1次机械效率。故动滑轮越重,机械效率越小。
(5)分析第3、4次实验数据可知,物体重力与拉力都相等,物体上升高度不同,但机械效率相同,说明机械效率与物体升高距离无关。
9.(1)匀速
(2) 甲
(3) 高 1、4
(4)寻求普遍规律
【详解】(1)实验时,应该要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时滑轮组处于动态平衡,拉力才等于测力计示数。
(2)[1]第3次实验s=3h,说明实验中动滑轮上有3段绳子,所以是用甲所示的滑轮组测得的。
[2]第3次滑轮组机械效率为
(3)[1]分析第1、2、3次实验数据知绳子的段数相同,说明3次实验是用同一滑轮组做的,只是改变了物体的重力,比较机械效率可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越高。
[2]要探究滑轮组的机械效率与绳子段数的关系,需要控制物体的重力相同,同一滑轮组,只是改变绳子的段数,实验1、4符合题意。
(4)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,是为了进行多次测量,获得多组数据,总结实验规律,使实验结论具有普遍性。
10.(1) 匀速 55.6%
(2)丙
(3)物体提升高度
(4)1、3
(5)越低
(6)见解析
【详解】(1)[1]为了使弹簧测力计示数稳定且等于拉力大小,应匀速竖直向上拉动。
[2]由表可知,第2次实验机械效率
(2)由表可知,第4次实验,钩码上升高度为0.1m,绳端移动距离为0.5m,所以承担动滑轮重的绳子段数,如图可知,使用的图丙的滑轮组。
(3)由表可知,1、2两次实验钩码重相同,拉力相同,提升高度不同,但承担动滑轮重的绳子段数,相同,即使用的同一滑轮组,机械效率相同,由此可得出结论,使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与物体提升高度无关。
(4)由表可知,1、3两次实验承担动滑轮重的绳子段数,即使用的滑轮组相同,但第3次实验的钩码更重,机械效率更大,说明同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高。
(5)由表可知,3、4两次实验,3实验使用的是即图乙的滑轮组,4实验使用的是即图丙的滑轮组,提升的重物和高度相同,丙装置的动滑轮多一个,即更重,机械效率更低,说明不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低。
(6)涂润滑油可以减小摩擦,减少额外功,由实验结论可知,使用轻质动滑轮可以减小动滑轮的重力,从而减少克服动滑轮重力所做的额外功,两者都能提高滑轮组的机械效率。
11.(1)匀速
(2) 80 提升的重物的重力越大
(3)<
【详解】(1)为了使拉力大小不变,实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。
(2)[1]第3次实验的机械效率为
[2]由2、3两次实验数据得:同一滑轮组,提升的重物的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
(3)由2、3两次实验的数据得,当钩码的重力G为4N时,滑轮组的额外功为
当钩码的重力G为8N时,滑轮组的额外功为
则同一滑轮组,提升重物上升高度相同时,提升的重物的重力越大,滑轮组做的额外功越大,则当钩码的重力G为12N时,提升重物上升高度相同时,滑轮组做的额外功大于0.2J,此时滑轮组的机械效率
12.(1)匀速
(2)74.1
(3)增加物重
(4) 0.3 0.6
(5)AD
(6) 0.03 变大
【详解】(1)实验过程中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,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)纵向分析表中实验数据知道,同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第二次实验中,拉力做的功为
W总=Fs=1.0N×0.3m=0.3J
物体上升的速度为0.2m/s,则绳子自由端的速度
v绳=nv物=3×0.2m/s=0.6m/s
则拉力的功率为
P=Fv绳=1.0N×0.6m/s=0.6W
(5)A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线上方,拉力测量小了,总功变小,机械效率变大,故A符合题意;
B.提升物体时,拉力不沿竖直方向,则拉力偏大,总功变大,导致机械效率偏小,故B不符合题意;
C.弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升,拉力变大,总功变大,机械效率变小,故C不符合题意;
D.提升滑轮组的绳子竖直,但弹簧测力计斜拉,由于弹簧测力计斜拉,弹簧与外壳之间有摩擦,导致拉力偏小,总功变小,机械效率会偏大,故D符合题意。
故选AD。
(6)[1]第一次实验中,所做有用功为
W有=Gh=1N×0.1m=0.1J
总功为
W总=Fs=0.6N×0.3m=0.18J
克服动滑轮重所做额外功为
W额动滑轮=G动h=0.5N×0.1m=0.05J
克服绳重以及摩擦做的功为
W额1=W总-W有-W额动滑轮=0.18J-0.1J-0.05J=0.03J
[2]第二次实验中,所做有用功为
W有=Gh=2N×0.1m=0.2J
总功为
W总=Fs=1.0N×0.3m=0.3J
克服动滑轮重所做额外功为
W额动滑轮=G动h=0.5N×0.1m=0.05J
克服绳重以及摩擦做的功为
W额1=W总-W有-W额动滑轮=0.3J-0.2J-0.05J=0.05J
第三次实验中,所做有用功为
W有=Gh=4N×0.1m=0.4J
总功为
W总=Fs=1.8N×0.3m=0.54J
克服动滑轮重所做额外功为
W额动滑轮=G动h=0.5N×0.1m=0.05J
克服绳重以及摩擦做的功为
W额1=W总-W有-W额动滑轮=0.54J-0.4J-0.05J=0.09J
综上分析可知,若用同一滑轮组提升不同的重物到同一高度,物重越大,克服动滑轮重所做额外功不变,而克服绳重以及摩擦做的功变大,因此克服绳重及摩擦做的功与额外功的比值将变大。
13. 乙 越低 0.6 83.3 12
【详解】(1)[1]第2次实验
则第2次实验是用图乙所示装置做的实验。
(2)[2]由第1次实验和第2次实验的数据可得:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的质量越大,滑轮组的机械效率越低。
(3)[3]由图得,第1次实验的滑轮组
绳端上移的距离
[4]滑轮组的有用功为
总功为
机械效率
(4)[5]忽略绳重和摩擦
则A点被提升物体所受的重力为
14. 0.2 0.36 55.6% 无关 1、3 高 D 变大
【详解】(1)[1][2][3] 第1次实验中,有用功为
总功为
则机械效率为
(2)[4] 通过比较1、2两次实验数据知,滑轮组和提升物体的重力相同,绳子段数相同,重物上升高度不同而机械效率相同,故得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。
(3)[5][6] 对比1、3两次实验,只增加物重,机械效率变大,据此可以得到同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高。
(4)[7] A.减轻动滑轮重力,在提升相同重物、提升相同高度时,减小额外功,而有用功不变,总功减小,有用功与总功的比值增大,提高了滑轮组的机械效率,故A不符合题意;
B.由实验得出的结论可知,增大提升的物体重力,可以提高滑轮组的机械效率,故B不符合题意;
C.机械加润滑油,在提升相同重物、提升相同高度时,减小额外功,而有用功不变,总功减小,有用功与总功的比值增大,提高了滑轮组的机械效率,故C不符合题意;
D.由(2)中分析可知,滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。所以,增加重物上升高度,不能提高滑轮组的机械效率,故D符合题意。
故选D。
(5)[8] 静止时读数,忽略了摩擦力的影响,则测得的拉力会偏小,滑轮组机械效率为
由此可知,测得的机械效率将变大。
15.(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。
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
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。