期末物理实验复习:测量滑轮组的机械效率 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-21
|
22页
|
48人阅读
|
0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 | 897 KB |
| 发布时间 | 2026-06-21 |
| 更新时间 | 2026-06-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58428064.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,通过14道实验题系统构建“原理-操作-分析”方法体系,融合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|题1-4|η=Gh/Fs公式应用、数据处理|机械效率概念→有用功/总功计算→滑轮组n=s/h关系|
|影响因素|题5-10|控制变量法(物重/动滑轮重/摩擦)|单一变量改变→效率变化规律→结论推导|
|操作误差|题11-14|匀速拉动规范、静止读数误差分析|实验操作要求→误差来源→科学态度培养|
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”实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验如图甲、乙、丙所示,实验数据记录如表:
次数
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η/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
★
3
6
10
2.2
30
90.9
(1)表格中★处数据应为___________%(结果保留一位小数);
(2)分析表中数据推测,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力可能为___________;
A.1N B.3N C.5N D.8N
(3)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:被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越___________(选填“高”或“低”)。
(4)根据所学知识,滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关,分析图丁中的A点可知,被提升物体所受的重力一定___________。
A.小于40N B.等于40N C.大于40N
2.小明利用实验室器材设计了如图所示方案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
物体上升高度
拉力
绳端移动距离
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
0.1
1.8
0.3
4
4
0.15
1.8
0.45
74.1%
(1)分析表中数据可知,实验是按图______(选填“甲”或“乙”)装置进行的;
(2)实验过程中,应______缓慢拉动弹簧测力计;
(3)表格中第3次实验滑轮组的机械效率是______,并且分析数据可知,同一滑轮组提升重物时,______越大,滑轮组的机械效率越高;
(4)小明发现边拉动边读数时,弹簧测力计示数不稳定,认为静止时读数能使实验更准确,导致测量的机械效率______(选填“偏大”或“偏小”);
(5)请根据实验研究帮工人师傅分析以下内容:建筑工地的工人们用同一滑轮组,根据需要用甲乙两种方式来提起等重的建筑材料,若不计摩擦和绳重,则______,机械效率______。(均选填“>”、“=”或“<”)
3.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。
4.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。
5.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
1
甲
4
0.1
1.8
0.3
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2次实验测得的机械效率为__________%;(结果保留整数)
(3)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__________无关;
(5)如果不计绳重及摩擦,由第4组数据可求出一个动滑轮的重力为__________N。
6.物理实验小组进行了“测滑轮组机械效率”的实验,第1次实验装置如图甲所示,第2次实验装置如图乙所示,得到的数据如表所示。
实验次数
1
2
钩码重
3
9
钩码上升高度
0.1
0.1
绳端拉力
2
4
绳端移动距离
0.3
0.3
机械效率
50%
(1)根据表中数据,可得第2次实验的机械效率为_________;
(2)两次实验做的额外功大小_________(选填“相等”或“不相等”)。
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,实验中的每一个钩码重2N,测得的数据如下表所示:
物理量实验
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
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
1.1
1.0
57%
(1)实验中测绳端拉力F时,应该匀速______拉动弹簧测力计;
(2)实验中读取弹簧测力计的示数时应在______(静止/拉动过程)中读数;
(3)分析表中数据可知:第3次实验是用______图做的(选填“a”、“b”或“c”);
(4)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;由第1、3次实验数据可知:降低滑轮组的机械效率的因素是______;
(5)分析第______次实验数据可知,滑轮组机械效率与物体被提升高度______关。
8.为了“探究滑轮组机械效率的影响因素”,小华同学利用如图所示的实验装置进行实验,测量的数据如下表所示,由于粗心,在设计表格时把绳端移动的距离漏掉了。
次数
物重
物体上升高度
拉力
机械效率
1
2
0.1
1.0
66.7%
2
3
0.1
1.4
71.4%
3
6
0.1
2.5
(1)第3次实验时,滑轮组的机械效率为___________;
(2)根据表格数据分析,同一滑轮组,想要提高机械效率,可以___________。
9.小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中,一同学组装好如图所示实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。
(1)实验时,小明在实验操作中竖直向上______拉动弹簧测力计。用滑轮组做了三次实验,实验数据记录如下表:
次数
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
1
10
0.5
30
2
2
10
0.8
30
83%
3
1
10
0.5
40
50%
(2)根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是______(填“甲”或“乙”)滑轮组;
(3)第一次实验该滑轮组的机械效率为______;(计算结果精确到0.1%)
(4)分析1、2次实验的数据可知,使用相同滑轮组提升重物时,重物重力越______(填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;
(5)机械效率是机械性能好坏的重要标志,结合生产生活实际,分析实验数据可知,下列提高机械效率的措施不可行的是______(填符号)。
A.增加所提物重 B.减轻机械自重
C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
(6)实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应静止时读数,这样测出的机械效率与钩码匀速运动时相比会______(选填“偏大”“偏小”或“不变”),因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。
10.某小组利用如图实验装置“测定滑轮组的机械效率”,得到的数据如表所示。
(1)在实验中,应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。完成第1次实验时,绳端测力计示数如图甲所示,则表格中编号为①的空格中应填上______,这次实验中弹簧测力计的拉力做的功为______J,编号为②的空格中应填上______;
实验
次数
钩码的物重
G/N
钩码上升的高度
h/m
绳端测力计示数
F/N
绳端移动的距离
s/m
机械效率
1
4
0.1
①
0.3
②
2
8
0.1
3.3
0.3
81%
3
12
0.1
4.5
0.3
89%
(2)小明发现在完成实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,她认为应该静止时读数,小明的这种想法不正确,因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响;
(3)通过实验数据比较,可得出结论:用相同滑轮组提升不同重物时,物体______,滑轮组的机械效率越高;
(4)第2次实验中,利用滑轮组做的额外功为______J。
11.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,实验测得的数据如表所示。
次数
物体的重力G/N
提升的高度n/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/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
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
(1)实验中应尽量竖直向上__________(选填“匀速”或“加速”)拉动弹簧测力计;
(2)计算出第3组实验机械效率是__________(结果精确到0.1%);
(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物体时,被提升的物体越重,滑轮组的机械效率__________(选填“越高”或“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”)。
12.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。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重,每次实验都匀速拉动绳端使物体上升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)第2次实验中拉力F的示数如图乙,滑轮组的机械效率为______;
(2)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,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”)。
13.小梦在测量滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示(分别用甲、乙、丙、丁所示绕绳方式测量),实验装置如图所示。
实验次序
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
3.2
0.3
86%
丁
8
0.1
2.5
①
②
(1)实验中要竖直向上_________拉动弹簧测力计,使物体升高。
(2)表格中,①②两处的数据应该是_________、_________。
(3)通过比较_________(填实验次序)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段数无关。
(4)分析实验数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与_________有关。
(5)分析乙、丙实验数据可以发现钩码所受的重力越大,滑轮组的额外功越多,其原因可能是_________。
14.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据记录如表。
次数
钩码重G/N
钩码上升距离h/cm
弹簧测力计示数F/N
弹簧测力计上升距离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
30
(1)实验时,要竖直向上_______ 拉动弹簧测力计;
(2)第3次实验中,弹簧测力计的示数如图,为________ N;机械效率为__________ (结果保留一位小数);
(3)分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越_____ ;
(4)若第1次实验中,钩码上升高度增大为20cm,则过程中做的额外功_______ ,滑轮组的机械效率_______ ;(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
(5)小明发现边拉动边读数时,弹簧测力计示数不稳定,若第3次实验中,弹簧测力计的示数是在拉动的过程中停下来读取的,这样测量________(选填“正确”或“不正确”)。
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
参考答案
1.(1)88.9
(2)D
(3)低
(4)C
【详解】(1)由表中数据可得第2次实验中滑轮组的机械效率为
(2)纵向分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。因此,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力应该大于6N,故可能为8N。
故选D。
(3)根据图丁可知,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低。
(4)分析图丁中的A点可知,当动滑轮重为10N时,滑轮组的机械效率为80%,若忽略绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为
所以,忽略绳重和摩擦时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
可知,在机械效率不变时,额外功增大,有用功也增大,因此若提升相同高度,物体的重力应大于40N。
故选C。
2.(1)乙
(2)竖直匀速
(3) 74.1% 重物重力
(4)偏大
(5) > =
【详解】(1)分析表中数据可知,绳端移动距离是物体上升高度的3倍,说明滑轮组有3段绳子承担,实验是按图乙装置进行的。
(2)实验过程中,应竖直匀速缓慢拉动弹簧测力计。因为只有竖直匀速拉动时,系统处于平衡状态,弹簧测力计的示数才等于拉力的大小,这样才能准确测量拉力。
(3)[1][2]表格中第3次实验滑轮组的机械效率是
分析前三次实验数据可知,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。
(4)若静止时读数,没有测出机械间的摩擦力,额外功所占比例减小,会导致测量的机械效率偏大。
(5)[1][2]甲方式绳子有2段,不计摩擦和绳重
乙方式绳子有3段,不计摩擦和绳重
所以>;根据公式
可知,甲乙两种方式,动滑轮重相同,物重相同,则机械效率=。
3.(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。
4. 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
5. 匀速竖直向上拉动时 77 小 物体上升高度 1.5
【详解】(1)[1]在实验中,要正确测量绳端拉力,需竖直向上匀速拉动测力计。
(2)[2]第2次实验测得的机械效率为
(3)[3]分析第1、3次实验数据可知,甲丙滑轮组的动滑轮个数不同,乙滑轮组的动滑轮个数较多,机械效率较低,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)[4]分析第3、4次实验数据可知,使用同一滑轮组提升相同的重物,物体被提升的高度改变,机械效率不变,可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
(5)[5]如果不计绳重及摩擦,第4组数据中丙滑轮组的动滑轮绕5段绳,动滑轮的重力
G动总=nF′-G物=5×1.4N-4N=3N
一个动滑轮的重力
6.(1)75%
(2)相等
【详解】(1)根据表中数据,可得第2次实验的机械效率
(2)由于两次实验中,使用同一滑轮组,克服动滑轮的重力、绳重和摩擦力做的功为额外功,由于两次实验中,动滑轮的重力、绳重和摩擦力大小不变,所以两次实验做的额外功大小相等。
7.(1)竖直向上
(2)拉动过程
(3)c
(4) 增大物重 动滑轮重
(5) 3、4 无
【详解】(1)在测绳端拉力时,需竖直向上匀速拉动测力计,使整个实验装置处于平衡状态,此时测力计示数才等于拉力。
(2)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s为h的5倍,所以滑轮组由5段绳子承担物重,所以第3次实验是由(c)图做的。
(4)[1] 分析第1、2次实验,两次所用滑轮组相同,但第2次物重大于第1次物重,机械效率也大于第1次的机械效率,所以可得使用同一滑轮组,提高物重可以提高滑轮组的机械效率。
[2] 分析第1、3次实验,两次提升物体的重力相同,第3次实验的动滑轮较重,而机械效率较低,所以可得使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率越小,所以分析第1、3次实验数据可知:影响滑轮组的机械效率高低的因素主要是动滑轮的重力。
(5)[1][2] 根据控制变量法的思想,要想探究滑轮组的机械效率与物体被提升的高度的关系,应当只改变物体被提升的高度,其他变量保持不变,因此选择第3、4次实验;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。
8. 80% 增加物重
【详解】(1)[1]如图所示,3段绳子承担物重,故第3次实验时滑轮组的机械效率为
(2)[2]结合表格数据分析,同一滑轮组,动滑轮重力不变,物体重力越大,机械效率越高,故想要提高机械效率,可以增加提升的物体重力。
9.(1)匀速
(2)甲
(3)66.7%
(4)大
(5)D
(6) 偏大 摩擦力
【详解】(1)探究滑轮组机械效率时,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数稳定,方便读数。
(2)根据表中第一次数据,绳子的有效段数
可以判断出第一次实验所选择的是甲滑轮组。
(3)第1次实验滑轮组的机械效率
(4)分析1、2次实验的数据可知,使用相同滑轮组提升重物时,第2次提升物体的重力较大,滑轮组的机械效率较大,可以得到使用相同滑轮组提升重物时,提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越大。
(5)A.由1、2两组数据可知,使用相同滑轮组提升重物时,提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越大,所以增加所提物重,可以提高滑轮组的机械效率,故A不符合题意;
B.减轻机械自重,提升重物时减小了额外功,根据
可知,滑轮组的机械效率越大,故B不符合题意;
C.机械加润滑油,提升重物时减小了额外功,根据
可知,滑轮组的机械效率越大,故C不符合题意;
D.由
可知,滑轮组机械效率与物体提升的高度无关,故D符合题意。
故选D。
(6)[1][2]在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦,所以测得的拉力偏小,根据
可知机械效率偏大。
10. 匀速 1.8 0.54 74.1% 摩擦力 重力越大 0.19
【详解】(1)[1]在实验中,应沿竖直方向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][3][4]完成第1次实验时,绳端测力计示数如图甲所示,测力计分度值为0.2N,示数为1.8N; 则表格中编号为①的空格中应填上1.8;第1次实验时的有用功
W有1=G1h1=4N×0.1m=0.4J
总功
W总1=F1s1=1.8N×0.3m=0.54J
第1次实验时的机械效率为
编号为②的空格中应填上74.1%,这次实验中弹簧测力计的拉力做的功为0.54J。
(2)[5]小明发现在完成实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,她认为应该静止时读数,小明的这种想法不正确,因为她没有考虑运动时摩擦力对滑轮组机械效率的影响。
(3)[6]通过表格数据比较,可得出结论:用相同滑轮组提升不同重物时,重物重力越大,滑轮组的机械效率越高。
(4)[7]第2次实验中做的总功
W总2=F2s2=3.3N×0.3m=0.99J
第2次实验中做的有用功
W有2=G2h2=8N×0.1m=0.8J
第2次实验中,利用滑轮组做的额外功为
W额2=W总2-W有2=0.99J-0.8J=0.19J
11. 匀速 74.1% 越高 无关
【详解】(1)[1]实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,此时处于平衡状态,拉力大小才等于测力计示数。
(2)[2]第3组实验机械效率
(3)[3]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,被提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
[4]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。
12.(1)80%
(2)低
(3)变小
【详解】(1)从图中可知动滑轮绕绳子的段数n=3,每次实验绳端移动距离
s=nh=3×10cm=30cm=0.3m
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
(2)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2次实验中,克服动滑轮的重力所做的额外功
W动2=G动2h=1.0N×0.1m=0.1J
总功
W总2=F2s=2.5N×0.3m=0.75J
摩擦引起的额外功
W摩2=W总2-W有用-W动2=0.75J-0.6J-0.1J=0.05J
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为
第3次实验中,克服动滑轮的重力所做的额外功
W动3=G动3h=1.9N×0.1m=0.19J
总功
W总3=F3s=2.9N×0.3m=0.87J
摩擦引起的额外功
W摩3=W总3-W有用-W动3=0.87J-0.6J-0.19J=0.08J
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。
13. 匀速 0.4 80% 甲乙 提升物体重力 摩擦力变大
【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]由图可知,丁图绳子承重段数n=4,绳端移动距离
s=nh=4×0.1m=0.4m
则①处数据应为0.4。
[3]滑轮组机械效率
则②处数据应为80%。
(3)[4]甲乙两组实验中,滑轮组绳子段数不同,提升相同重物时,滑轮组的机械效率相同,说明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段数无关。
(4)[5]分析乙丙两组实验数据可知,同一滑轮组提升物体的重力越大,机械效率越高,说明同一滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关。
(5)[6]钩码所受的重力越大,会使绳子和滑轮之间的压力变大,使摩擦力变大,造成额外功变多。
14.(1)匀速
(2) 2.2 90.9%
(3)高
(4) 增大 不变
(5)不正确
【详解】(1)在实验时,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
(2)[1]如图所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,根据指针位置可以知道其示数为2.2N。
[2]第3次实验中,拉力的总功为
有用功
滑轮组的机械效率为
(3)由表中实验数据可知,1、2、3次实验提升重物依次增加,滑轮组的机械效率越来越高,可得实验结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(4)[1]若第1次实验中,钩码上升高度增大为20cm,绳端移动的距离也增大,动滑轮的重和摩擦力大小都不变,移动的距离增加,根据和可知,过程中做的额外功会增大。
[2]拉力和物体的重力大小不变,拉力移动距离仍是物体移动距离的3倍,根据机械效率公式可知,滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关,故机械效率不变。
(5)真实的机械效率应在滑轮组匀速竖直提升重物时测量,此时系统处于动态平衡状态,拉力能准确反映包括克服摩擦、绳重和动滑轮重在内的全部额外功。所以静止时测量滑轮组的机械效率不正确。
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。