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
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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 | 1.59 MB |
| 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/58424420.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的实验专项,通过15组递进式实验题构建"操作规范-数据处理-结论推导"的完整探究体系,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|3题|器材选择/操作规范|从测量仪器使用到匀速拉动要点,构建实验操作范式|
|数据处理|5题|表格数据补充/效率计算|围绕η=Gh/Fs公式,强化有用功与总功的定量关系|
|影响因素分析|7题|多变量对比实验|通过物重/动滑轮重/绳绕方式等变量控制,揭示机械效率变化规律|
内容正文:
期末实验复习:测量滑轮组的机械效率
1.图为小明同学在活动课上做“探究动滑轮和定滑轮的机械效率”的实验时的情景。
(1)本实验除了图中的器材,还需要的测量仪器是_________。
(2)进行乙实验时,需要注意的操作是_________。
(3)他将三次实验的数据记录在下边的表格中,请你将表中的数据补充完整。
序号
物重G/N
钩码升高的高度h/m
弹簧测力计的示数F/N
绳自由端移动的距离s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η/%
甲
1
0.2
1
0.2
0.2
0.20
100
乙
1
0.2
1.1
0.2
0.2
0.22
91
丙
1
0.2
0.6
_________
0.2
0.24
_______
(4)分析实验数据并结合你平时的实验经验,你认为影响动滑轮机械效率的主要因素是:_________。
2.某同学用如图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。
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
2.0
10
1.0
30
66.7%
3
4.0
10
1.7
30
4
4.0
20
1.7
60
78.4%
(1)第3次实验中,滑轮组的机械效率为______。(结果精确到0.1%)
(2)分析第1、2、3次实验数据可知,使用同一滑轮组,提升的物体越______(选填“重”或“轻”),滑轮组的机械效率越高;分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体上升高度______(选填“有关”或“无关”)。
3.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
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)实验中应沿竖直方向_________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_________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;(填序号)
(5)根据以上结论和生活经验,不能提高滑轮组的机械效率的是_________。
A.使用轻质动滑 B.增加所提物体重力
C.给机械加润滑油 D.增加重物上升高度
4.小明用如图甲所示装置探究滑轮组的机械效率,实验数据记录如表所示:
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η
66.7%
71.4%
(1)实验中应竖直向上_____拉动弹簧测力计,且在_____(选填“静止”或“拉动”)时读数;
(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)若在图甲所示装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图乙所示的装置,则滑轮组的机械效率_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。图乙所示的装置比图甲所示装置_____(选填“省力”“费力”或“不变”)。
5.用图示装置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表:
实验次数
钩码重力 G/N
钩码上升的高度 h/ cm
拉力F/N
绳子自由端移动距离 s/ cm
机械效率η
1
2.0
5
1.0
15
66.7%
2
4.0
5
1.8
15
74.1%
3
4.0
10
1.8
30
74.1%
4
6.0
10
2.5
30
(1)实验过程中,应缓慢竖直拉动弹簧测力计,使钩码向上做___________运动;
(2)第4次实验时滑轮组的机械效率是___________;
(3)用滑轮组提升重物时,下列选项中可提高机械效率的是___________。
A.换用更轻的动滑轮 B.加快提升物体的速度 C.增加钩码上升高度
6.小明测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。
实验序号
钩码重力
G/N
钩码上升高度
h/cm
拉力
F/N
绳端移动距离
s/cm
机械效率
η
1
1.0
5
15
2
1.5
5
0.8
15
62.5%
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
(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运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,机械效率是______;(结果保留到0.1%)
(2)分析实验1、2、3数据可知:使用同一滑轮组提升钩码时,______。
7.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;
物理量次数
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ƞ
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)在实验中,测绳端拉力F时,应竖直向上___________拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数;第1次实验测得的机械效率为___________;
(2)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,___________可以提高滑轮组的机械效率;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,滑轮组的机械效率越___________(选填“高”或“低”);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)若小明在实验时弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向,则测出的机械效率将___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
8.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某小组用如图的同一滑轮组提升不同钩码,分别做了甲、乙、丙三组实验,实验数据记录如下:
次数
钩码重/N
动滑轮重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
机械效率
1
2
0.8
5
1
15
66.7%
2
4
0.8
5
1.7
15
②
3
6
0.8
5
①
15
83.3%
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量_________向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数;
(2)结合图中测力计示数,表格中编号①的数值是_________,②的数值是_________(保留一位小数);
(3)根据表格中的实验数据,得到的结论是_________;
(4)汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中,_________中的方法是与本实验同理的。
A.鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员。
B.汽车制造厂用新材料减轻汽车重量。
C.经常给汽车做保养,保持良好的润滑。
9.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______。
10.在“测算滑轮组的机械效率”实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,记录的实验数据如表所示。
序号
钩码重力G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
机械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
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)如果在第1次实验时,忽略绳重和摩擦,可以计算出动滑轮的重力大小为________N。
(3)第2次实验时所做的有用功为 _______,滑轮组的机械效率为 ________(结果保留至 0.1%)。
(4)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_________( 选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高。分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率跟重物上升的高度 _______(选填“有关”或“无关”)。
(5)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列做法也可以提高滑轮组的机械效率的是
A.增大绳重 B.减轻动滑轮重 C.加快重物被提升的速度
11.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。
某科技创新小组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:
猜想一:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关;
猜想二:滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关;
猜想三:滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关。
为了验证猜想,准备的器材如下:两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。小组同学把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组,用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验,数据如表所示:
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
0.1
0.9
0.3
2
4
0.1
1.5
0.3
88.9%
3
4
0.2
1.5
0.6
88.9%
(1)实验时应沿竖直方向___________缓慢拉动弹簧测力计;
(2)表中第1次实验时滑轮组的机械效率为___________%(保留一位小数);根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式;___________
(3)比较2、3两次实验数据,可验证猜想一是___________(选填“正确”或“错误”)的;
(4)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;
(5)为了验证猜想三,还需增加不同的滑轮和测量工具___________(选填“刻度尺”“秒表”“弹簧测力计”)。
12.小明在“测量滑轮组的机械效率”实验中,设计了如下实验报告,请补充完整。
【实验原理】________
【实验器材】滑轮、钩码若干,细线、弹簧测力计、________
【实验操作】通过使用同一装置,不断改变被提升物体的重力,测算机械效率。实验时要竖直向上________拉动弹簧测力计。
【实验数据】
实验
次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
机械效率η
机械效率
的平均值
1
2
5
1
15
66.7%
2
3
5
1.4
15
71.4%
3
4
5
1.6
15
△
(1)3次实验后得出表中的数据,请将第3次测量的机械效率补充在表中的△处________(结果精确到0.1%)。
(2)同组的小华同学认为表格设计有问题,请你指出问题所在:________
【实验结论】在其他条件不变的情况下,物重越________(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高。
【实验拓展】若实验操作时,绳端拉力方向明显偏离竖直方向,则测得的滑轮组机械效率将________(选填“偏高”“偏低”或“不变”)。
13.公元前8世纪亚述浮雕首次描绘滑轮,中国汉代陶井模型已有应用记载;滑轮通过力学原理的巧妙转化,成为人类改造物理世界的关键工具。学完该部分知识后,某同学利用如图实验装置进行“测滑轮组机械效率的实验”,得到的数据如下表所示。
实验
次数
物重
钩码上升
高度
拉力
绳端移动
距离
移动滑轮组的
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
3.2
0.3
?
(1)实验中应沿________方向匀速缓慢拉动弹簧测力计;
(2)通过比较1、2两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缠绕方式________(有关/无关);
(3)计算滑轮组机械效率的公式________(用表中所给符号表示),第3次测量时该滑轮的机械效率为________;
(4)通过比较2、3两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,滑轮组的机械效率大小与________有关。
14.(7 分)兴趣小组的同学在探究“影响滑轮组机械效率的因素 ”时,提出了如下猜想:
猜想一:滑轮组的机械效率与绕绳方式有关;
猜想二:滑轮组的机械效率与物重有关;
猜想三:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关。
为了验证上述猜想,兴趣小组的同学进行了如下实验,实验装置如图所示。
(1)实验时应沿竖直方向______缓慢拉动绳子自由端的弹簧测力计,此时拉力等于弹 簧测力计的示数。
(2)小组的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“不正确 ”),因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。
(3)组员通过更换滑轮组,改变钩码质量,测得数据如下表所示:
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
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.2
0.3
83%
4
8
0.1
2.5
0.4
80%
①分析数据可知第 3 次实验是用______ (选填“丙 ”或“丁 ”)图所示装置做的实验。
②不计摩擦及绳重,分析 1、2 两次实验数据可知猜想一_______(选填“正确 ”或“错 误 ”)。
(4)第 2 次实验时,若拉力方向与竖直方向有一定夹角,那么所测得的滑轮组的机械效率将会_______(选填“变大 ”“变小 ”或“不变 ”)。.
(5)小明发现绳端移动的距离始终与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为: 钩码数量一定时,无论将钩码提升多高,都不影响该滑轮组的机械效率.小芳则认为: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。
15.小明和小华进行了滑轮组机械效率的探究:
(一)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:
钩码重力G/N
钩码上升距离h/cm
拉力F/N
绳端移动距离 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
(1)提升重物时,弹簧测力计应竖直向上___________拉动绳子自由端;
(2)第3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)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( )
A. B. C. D.
(4)在实验时,如果拉力方向与竖直方向有一定夹角,那么所测机械效率将会___________(选填“变高”、“变低”或“不变”)。如果弹簧测力计保持静止,则所测机械效率将会___________(选填“变高”、“变低”或“不变”)。
(二)
(5)另一小组改变动滑轮重,提升同一物体多次实验,根据所测数据绘制出丁图像。分析可知:提升物体重力相同时,___________;
(6)根据所学知识,滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关,分析丁图中的A点可知,被提升物体所受的重力一定___________
A.大于40N B.等于40N C.小于40N
16.选用图中所示一套装置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如表:
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳子自由端移动距离s/cm
机械效率η
1
2.0
5
1.0
15
66.7%
2
4.0
5
1.8
15
74.1%
3
4.0
10
1.8
30
74.1%
4
6.0
5
2.5
15
(1)实验过程中,缓慢竖直拉动弹簧测力计,使钩码匀速直线上升,由记录的数据可知,该实验使用的是图______所示的实验装置;
(2)第4次实验时所做的有用功为______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,重物重力越______(选填“大”或“小”),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”)。
17.小明和小华在“测量滑轮组机械效率”的实验中,用如图所示的滑轮组(每个滑轮重相同)进行了3次实验,数据如下表。
实验次数
物重G/N
物体上升的高度h/cm
测力计示数F/N
测力计移动的距离s/cm
机械效率/%
1
2
5
1.0
15
66.7
2
4
5
1.8
15
74.1
3
6
5
2.4
15
(1)由表中数据可知,该实验是用_________(选填“甲”或“乙”)图所示滑轮组进行操作的;
(2)在实验中,测绳端拉力F时,应沿竖直方向_____________拉动弹簧测力计;小华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,应该静止时读数,他的想法是____________(选填“正确”或“错误”)的;
(3)第3次实验中,滑轮组的机械效率是______________%;(计算结果精确至0.1%)
(4)比较三次实验,可以得出: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”);
(5)在实验中,除了要克服摩擦力及绳重做额外功外,还需要克服_________重力做额外功。若忽略绳重及摩擦,用图甲、图乙所示的滑轮组分别将同一重物提升相同的高度,滑轮组的机械效率_______(选填“>”“=”或“<”)。
18.在完成《简单机械》的学习后,乐乐同学对下面两个实验再次进行了探究。
(1)①实验前杠杆如图1甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,乐乐应将杠杆两端的平衡螺母向______调节。
②如图1乙所示,杠杆在水平位置平衡(B处钩码未画出),若在A处下方再挂2个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,需将挂在B处的钩码向右移动______格。
③乐乐实验中多次改变力和力臂的大小,进行多次实验,其目的是__________。
④如图1丙所示,弹簧测力计在C处竖直向上拉使杠杆在水平位置静止,当弹簧测力计逐渐向左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将变__________,原因是__________。
(2)如图2所示,乐乐在测量滑轮组机械效率的实验时,部分实验数据如下表:
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力
绳端移动距离s/cm
机械效率
1
1.0
5
0.5
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
①实验过程中,乐乐缓慢匀速拉动弹簧测力计。第1次实验时,弹簧测力计示数如图2所示,为__________N;第2次实验时该滑轮组的机械效率为__________。
②分析1、2、3次实验数据可知,用同一滑轮组提升重物时,重物越重,__________;分析3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升高度__________(选填“有关”或“无关”)。
③结合生活实际,用滑轮组提升重物时,可提高机械效率的措施有__________(写出一例不同于上述实验的措施)。
19.小明和小华在“测量滑轮组机械效率”的实验中,用如图所示装置进行实验:
次数
钩码重
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动的距离
机械效率
(1)小明用如图甲、乙所示同一滑轮组分别提升数量不同的钩码进行实验,实验中他应沿竖直向上的方向___________ 拉动弹簧测力计,读出测力计示数;
(2)他俩用正确的方法进行了实验,并将这两次实验的数据记录中表格中(表中第1、2次),当其余条件均相同时,提升钩码越重,滑轮组机械效率___________ (选填“越高”、“越低”或“不变”);
(3)小明又找来了一个滑轮,将实验装置连接成如图丙所示,并在表中记录了这次实验的数据(表中第3次),若此次实验中所用滑轮完全相同且忽略绳重和摩擦,则每个动滑轮重___________ N。
20.如图所示,“测滑轮组的机械效率”的实验数据如表:
(1)实验时,应沿竖直向上的方向______拉动弹簧测力计;
(2)实验过程中,当弹簧测力计______(选填“静止”或“匀速上升”)时,读出拉力的大小;
(3)第3次实验滑轮组的机械效率是______(%前保留一位小数)。
实验次数
物重G(N)
物体上升高度h(m)
拉力F(N)
绳子自由端移动距离s(m)
机械效率
1
4
0.1
2.0
0.3
66.7%
2
5
0.1
0.3
69.4%
3
6
0.1
2.6
0.3
21.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
22.“创新”实验小组在测滑轮组机械效率的实验中,使用重力已知的钩码和如图甲所示的实验装置,得到的数据如下表所示。
实验次数
钩码所受重力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
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3
(1)第3次实验中滑轮组机械效率应为______;
(2)比较3次实验可得出结论:_____________;
(3)采用图乙装置提升同一物体,改变动滑轮重G动进行多次实验,获得数据并绘制出如图丙所示的图像。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)
(4)另一个小组同学实验后,她们发现弹簧测力计竖直摆放时,弹簧测力计的指针静止在0.2N刻度线处,其他数据测量无误,则她们测量的机械效率偏大还是偏小_________?简述分析过程_____。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 刻度尺 弹簧测力计竖直下拉时,需要重新调零 0.4 83.3 物重和动滑轮重
【详解】[1]在“探究动滑轮和定滑轮的机械效率”的实验中,需要测量钩码上升的高度和绳子自由端移动的距离,因此还需要的测量仪器是刻度尺;
[2]由图乙可知,要测竖直向下的拉力,使用前弹簧测力计需要重新调零;
[3]由图丙可知,与动滑轮相连接的绳子段数为2,根据表格数据可知,绳子自由端移动的距离
该动滑轮的机械效率
[3]由表中数据可知,当物重一定时,动滑轮的机械效率最低,因此影响动滑轮机械效率的主要因素为物重和动滑轮重。
2. 78.4% 重 无关
【详解】(1)[1]由表中可知,不计绳重与摩擦,滑轮组的机械效率
(2)[2]分析1、2、3次实验的数据,随着重物的重力增加,物体上升的高度不变,发现机械效率增大,说明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]分析第3、4次实验数据,发现重物重力一定时,提升高度不同的情况下滑轮组的机械效率不变,说明滑轮组的机械效率与物体上升高度无关。
3. 匀速 55.6% 丙 重物上升的高度 1、3 D
【详解】(1)[1]为了准确测出滑轮组的机械效率,应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线拉动。
[2]第2次实验的机械效率约为
(2)[3]分析表中数据可知:在第4次实验中,绳端移动距离s4=0.5m,钩码上升高度h4=0.1m,由s=nh可得,承担物重的绳子股
再分析图知,第4次实验是用丙图所示装置来完成的。
(3)[4]由1、2两次实验数据知,同一滑轮组第1次提升钩码与第2次的重量相等,上升的高度不相同,但第1次机械效率与第2次的相同。根据控制变量法可得出:同一滑轮组提升的相同的物重,滑轮组机械效率与重物上升的高度无关。
(4)[5]通过比较1、3两次实验数据可知:相同滑轮组第1次提升重物比第3次的小,升高相同的距离,第3次提升重物比第1次的械效率越高;所以通过比较1、3两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)[6]A.由实验得出的结论可知,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.给机械加润滑油,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.滑轮组的机械效率
可见滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关,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。
4.(1) 匀速 拉动
(2)80%
(3)增大物重
(4) 变小 省力
【详解】(1)[1][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。
(2)根据表格第3次实验数据,机械效率为
(3)1、2、3次数据知,同一滑轮组,物体越重,机械效率越高,故增大物重可以提高同一滑轮组的机械效率。
(4)[1]若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,提升同一物体,此时有用功不变,克服动滑轮重力所做的额外功变大,总功变大,故机械效率变小。
[2]用不同的滑轮组提升相同的物体,绳子的段数越多越省力,图乙所示的装置的动滑轮绕4段,图甲中的动滑轮绕3段,图乙所示装置比图甲所示装置省力。
5.(1)匀速
(2)80.0%
(3)A
【详解】(1)使用滑轮组应竖直缓慢拉动弹簧测力计,使钩码向上做匀速直线运动,这时拉力等于弹簧测力计的示数。
(2)第4次实验时滑轮组的机械效率是
(3)A.换用更轻的动滑轮,做相同的有用功时,提升动滑轮所做的额外功会减小,机械效率会提高,故A符合题意;
B.加快提升物体的速度,滑轮组的机械效率不会改变,故B不符合题意;
C.根据
机械效率与钩码上升高度高度无关,故C不符合题意。
故选A。
6.(1)55.6%
(2)物重越大,滑轮组的机械效率越高
【详解】(1)如图所示,弹簧测力计的分度值是0.1N,示数为0.6N,第1次实验时的机械效率是
(2)分析实验第1、2、3数据可知,滑轮组相同,钩码上升高度和绳端移动距离相同,钩码重力越来越大,机械效率越来越高,所以使用同一滑轮组提升钩码时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
7. 匀速 74.1% 增大物体的重力 低 无关 变小
【详解】(1)[1]在实验中,测绳端拉力F时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时弹簧测力计处于平衡状态,拉力的大小等于测力计的示数。
[2]由表格中的数据可知,第一次实验时,有用功
W有=Gh=4N×0.1m=0.4J
总功
W总=Fs=1.8N×0.3m=0.54J
所以第1次实验测得的机械效率
(2)[3]根据表格中第1、2次实验数据可知,这两次实验使用的都是同一滑轮组,当拉的物体越重时,发现滑轮组的机械效率越高,因此可得:使用同一滑轮组,增大物体的重力可以提高滑轮组的机械效率。
[4]根据表格中第1、3次实验数据可知,这两次实验使用的不是同一滑轮组,但所拉重物的重力相同,发现滑轮组中动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越小,因此可得: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,则滑轮组的机械效率越低。
[5]根据表格中第3、4次实验数据可知,这两次实验使用的是同一滑轮组,所拉重物的重力也相同,但重物被提升的高度不同,结果滑轮组的机械效率相同,因此可得:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
(3)[6]弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向,会导致拉力F变大,拉下的距离s不变,所以将会导致总功变大,但有用功不变,根据可得,滑轮组的机械效率变小。
8.(1)匀速直线
(2) 2.4 78.4
(3)使用相同的滑轮组,物重越大时,机械效率越高
(4)A
【详解】(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使物体升高,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小。
(2)[1]图中弹簧测力计的分度值为0.2N,则读数为2.4N。
[2]根据表格数据可得,第二次实验的机械效率为
(3)由表格数据分析可知,使用相同的滑轮组,物重越大时,机械效率越高。
(4)由表中数据可知,同一滑轮将不同的重 物提升相同的高度,提升物体越重,机械效率越高;即对同一滑轮,额外功一定,增加提升 物体的重力,增大有用功,可提高机械效率;
A.鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员,是在额外功相同时,人越多,有用功越 多,机械效率越高,故A符合题意;
B.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B不符合题意;
C.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来增加机械效率的,故C不符合题意。
故选A。
9.(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
10.(1)匀速直线
(2)0.4
(3) 0.4 88.9%
(4) 大 无关
(5)B
【详解】(1)实验过程中,为了使拉力大小不变,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动。
(2)在第1次实验时,忽略绳重和摩擦,拉力克服动滑轮做的功为
动滑轮的重力大小为
(3)[1]第2次实验时所做的有用功为
[2]滑轮组的机械效率为
(4)[1]由1、2、3次实验的数据得,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高。
[2]分析3、4次实验的数据可知,重物上升的高度改变,滑轮组的机械效率不变,说明滑轮组的机械效率跟重物上升的高度无关。
(5)A.增大绳重,会增大额外功,当有用功不变时,总功增大,由得,机械效率变小,故A不符合题意;
B.减轻动滑轮重,会减小额外功,当有用功不变时,总功减小,由得,机械效率变大,故B符合题意;
C.滑轮组的机械效率与重物被提升的速度无关,故C不符合题意。
故选B。
11. 匀速 74.1 错误 1、2 弹簧测力计
【详解】(1)[1]实验时,需要读出测力计的示数,所以需要匀速缓慢的拉动测力计,以方便读数。
(2)[2]第一次实验的有用功为
W有=Gh=2N×0.1m=0.2J
总功为
W总=Fs=0.9N×0.3m=0.27J
机械效率为
[3]因为s=3h,可知绳子为3段,所以该滑轮组的绕线方式为
(3)[4]由2、3两次实验知,使用同一滑轮组,当物重相同时,提升物体的高度不同,机械效率相同,可知机械效率与提升物体的高度无关,故猜想一是错误的。
(4)[5]1、2两次实验提升物体的高度相同,物体重力不同,且物重越重,机械效率越高,故可得出结论: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)[6]猜想三是探究滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力的关系,需要使用不同重力的动滑轮,故需要添加不同的动滑轮和弹簧测力计测量动滑轮的重力。
12. 刻度尺 匀速 83.3% 表格中不应设计机械效率的平均值 大 偏低
【详解】[1]实验中需要测量有用功和总功,根据机械效率的公式得到滑轮组的机械效率,因此实验原理为
[2]实验中要测量提升物体的高度及绳子自由端移动的距离,故需要刻度尺。
[3]在实验中,为了使拉力大小不变,弹簧测力计应竖直向上匀速提升重物。
[4]根据公式可知,第3组的机械效率为
[5]不同滑轮组的机械效率一般不同,同一滑轮组的机械效率与提升的物重有关,故不能将机械效率取平均值,即表格中不应设计机械效率的平均值。
[6]分析表中数据可知,使用同一滑轮组提升不同重物上升相同高度时,提升重物越大,滑轮组的机械效率越高。
[7]若绳端拉力方向明显偏离竖直方向,拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件,需要用更大的拉力才能提升相同重物,总功会增大,而有用功不变,由公式可知,测得的滑轮组的机械效率将偏低。
13.(1)竖直
(2)无关
(3) 83.3%
(4)物重
【详解】(1)在测滑轮组机械效率的实验中,为了使弹簧测力计示数稳定且等于绳子自由端的拉力,实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。
(2)观察1、2两次实验数据,物重都是4N,提升的高度都是0.1m,即提升同一重物,从图中可看出绳子缠绕方式不同,但滑轮组的机械效率都是74%,所以得出结论: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缠绕方式无关。
(3)[1]对物体做的有用功W有=Gh,拉力做的总功W总=Fs,滑轮组机械效率
[2]由表格数据可得第3次测量时该滑轮的机械效率
(4)比较2、3两次实验数据,滑轮组相同,绳子缠绕方式相同,提升的高度相同,而物重不同,机械效率不同,所以得出结论:同一滑轮组提升重物时,滑轮组的机械效率大小与物重有关。
14.(1)匀速
(2) 不正确 摩擦力
(3) 丙 错误
(4)变小
(5)小明
【详解】(1)实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动绳子自由端的弹簧测力计使钩码上升,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小。
(2)[1][2]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,如果静止读数,绳子与滑轮之间的摩擦力就不能测量,额外功就会减小,在有用功一定时,会导致机械效率变大,故该做法是错误的。
(3)[1]分析数据可知,第3次实验绳端移动距离是钩码上升高度的3倍,说明动滑轮上绕了3条绳子,所以第3次实验是用图丙所示装置做的实验。
[2]不计摩擦及绳重,分析1、2两次实验数据可知,两次实验绕绳方式不同,钩码升高相同的高度,机械效率相等,说明滑轮组的机械效率与绕绳方式无关,说明猜想一是错误的。
(4)弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向,动力臂变小,拉力F变大,拉力端移动的距离s不变,总功变大,有用功不变,则滑轮组效率变小。
(5)设吊着动滑轮绳子段数为n,由
知机械效率与高度无关,故小明的正确。
15.(1)匀速
(2) 0.6 90.9%
(3)A
(4) 变低 变高
(5)动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低
(6)A
【详解】(1)提升重物时,应竖直向上匀速拉动测力计,此时整个装置处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小。
(2)[1]根据公式可知,第3次实验有用功为
[2]根据公式可知,第3次实验的机械效率为
(3)由表中数据可知,当物重为2N时,机械效率为83.3%,当物重为4N时,机械效率为88.9%,当物重为6N时,机械效率为90.9%,故可得使用同一滑轮组,提升的物重越大,机械效率越高,但两者不成正比,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[1]如果拉力方向与竖直方向有一定夹角,则拉力将变大,有用功不变时,拉力移动的距离不变,会导致总功变大,由公式可知,机械效率将会变低。
[2]测力计静止,此时不需要克服摩擦做功,会导致额外功变小,有用功不变时,总功变小,由公式可知,机械效率将会变高。
(5)由图丁可知,机械效率随着动滑轮重力的增大而降低,故分析可知:提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(6)若不考虑绳重和摩擦,根据公式可知,代入A点的数据,即
解得被提升物体所受的重力为
但由于绳重和摩擦力使得额外功变大,根据公式可知,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,则物体的重力会大于40N,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
16.(1)甲
(2) 0.3 80
(3) 大 无关
【详解】(1)根据表格数据可知,绳子自由端移动的距离是钩码移动距离的3倍,根据可知,连接动滑轮绳子的股数是3股,因此实验中使用的是图甲所示的实验装置。
(2)[1]第4次实验时钩码的重力是6N,移动的距离是5cm,则滑轮做的有用功为
[2]第4次实验时滑轮组的机械效率是
(3)[1]分析1、2、4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高;说明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,其他因素相同时,物体上升的高度和自由端移动的距离不同,结果滑轮组的机械效率相同;说明滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
17.(1)甲
(2) 匀速 错误
(3)83.3
(4)高
(5) 动滑轮 =
【详解】(1)由表中数据可知,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数
该实验是用甲图所示滑轮组进行操作的。
(2)[1][2]在测绳端拉力时,需竖直向上匀速拉动测力计,且在拉动时读数;一定要在拉动的过程中读拉力,若在静止时读拉力,则不包括绳与轮之间的摩擦力。
(3)第3次实验中,滑轮组的机械效率
(4)比较三次实验,第3次物重最大,机械效率最大,所以可得同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越大。
(5)[1]在实验中,克服摩擦力和绳子重力及克服动滑轮重力做的功都是额外功。
[2]用图甲、图乙所示的滑轮组分别将同一重物提升相同的高度,忽略绳重及摩擦,根据
可知,两滑轮组的机械效率相等,即η甲=η乙。
18.(1) 右 1 寻找普遍规律 变大 钩码对杠杆的拉力和力臂不变,测力计拉力的力臂变小
(2) 0.6 62.5 机械效率越高 无关 减小动滑轮的重力
【详解】(1)①[1]如图甲,杠杆左侧偏低,说明杠杆左侧偏重,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端螺母向右调节,直到杠杆水平平衡。
②[2]如图乙,设每个钩码的重力为G,杠杆每个小格的长度为L,根据杠杆的平衡条件可得
解得,杠杆在水平位置平衡时,B点挂了6个钩码;若在A处下方再挂2个相同的钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,需将挂在B处的钩码向右移动个小格,根据杠杆的平衡条件可得,
解得,需将挂在B处的钩码向右移动1个格。
③[3]实验中多次改变力和力臂的大小,进行多次实验,其目的是寻找杠杆平衡的普遍条件,避免实验次太少,结论具有偶然性。
④[4][5]如图1丙所示,弹簧测力计在C处竖直向上拉使杠杆在水平位置静止,当弹簧测力计逐渐向左倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,钩码对杠杆的拉力和力臂不变,测力计拉力的力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,弹簧测力计的示数将变大。
(2)①[1]如图2所示,测力计的分度值为0.1N,读数为0.6N。
[2]第2次实验时该滑轮组的机械效率
②[3]分析1、2、3次实验数据可知,提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高,可得结论:用同一滑轮组提升重物时,重物越重,机械效率越高。
[4]分析3、4次实验数据可知,提升物体的重力相同,提升的高度不同,滑轮组的机械效率相同,可得结论:滑轮组的机械效率与钩码上升高度无关。
③[5]用滑轮组提升重物时,要克服动滑轮的重力、绳重和各种摩擦做额外功,额外功越少,机械效率越高,由此可知,可提高机械效率的措施有减小动滑轮的重力,减小各种摩擦。
19. 匀速 越高
【详解】(1)[1]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。
(2)[2]由表格中、次数据可知,同一滑轮组提升重物时,钩码上升的高度相同,钩码越重,滑轮组的机械效率越高。
(3)[3]根据可得,每个动滑轮的重力为
20.(1)匀速缓慢
(2)匀速上升
(3)76.9%
【详解】(1)根据实验要求的知识可知,实验时,应沿竖直向上的方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,这样测力计示数稳定,读数误差较小。
(2)实验过程中,摩擦力会影响机械效率的大小,当弹簧测力计匀速上升时,读出拉力的大小,能更准确的测量滑轮组的机械效率。
(3)根据表格中的数据,计算可知第3次实验滑轮组的机械效率是
21.(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。
22. 80% 同一滑轮组,提升的物体重力越大,滑轮组机械效率越高 3 偏小 实验后,她们发现弹簧测力计竖直摆放时,弹簧测力计的指针静止在0.2N刻度线处,则所测拉力测量大了,其他数据测量无误,根据公式可知,G物、n一定时,机械效率变小,故所测的机械效率偏小。
【详解】(1)[1]第3次实验中,有用功为
总功为
第3次的机械效率为
(2)[2]3次实验都是用甲图进行是实验,随着提起物体的重力增大,机械效率也增大,所以得出的结论是:同一滑轮组,提升的物体重力越大,滑轮组机械效率越高。
(3)[3]忽略绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为
由丙图A点可得
解得G=3N。
(4)[4][5]略。
答案第1页,共2页
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