2026年中考物理三轮实验专项押题-测量滑轮组的机械效率
2026-06-22
|
22页
|
109人阅读
|
1人下载
摘要:
**基本信息**
聚焦滑轮组机械效率测量,构建“实验操作-数据处理-影响因素”三阶训练体系,通过多组对比实验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|
|----|-----------|----------|----------|
|实验操作|5题|匀速拉动测力计、竖直方向读数|从平衡状态理解拉力测量原理|
|数据处理|4题|η=Gh/Fs计算、有效数字保留|有用功与总功概念的应用迁移|
|影响因素|5题|控制变量法探究物重/动滑轮重/摩擦影响|机械效率与额外功的内在关联推导|
内容正文:
2026年中考物理三轮实验专项押题-测量滑轮组的机械效率
1.小明在做“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。
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
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
2.0
0.2
1.0
0.6
66.7%
3
2.0
0.3
1.0
0.9
66.7%
4
3.0
0.3
1.4
0.9
71.4%
5
4.0
0.3
1.8
0.9
(1)利用甲图的滑轮组进行实验,要测量绳子自由端所受的拉力,应在弹簧测力计______(选填“保持静止”或“匀速上升”)时读数;
(2)表中的实验数据是利用______(选填“甲”或“乙”)图所示的滑轮组测得的:第5次实验测得的滑轮组机械效率是______(保留一位小数);
(3)分析表中数据,可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度______,与所提升物体的重力大小______;(均选填“有关”或“无关”)
(4)采用甲滑轮组进行实验,若弹簧测力计没有竖直向上拉,测得的机械效率将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
2.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中。某一实验小组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。
序号
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
88.9%
3
6
10
30
90.9%
(1)实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计;
(2)小组某位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______(填“正确”或“错误”),因为他没有考虑______对滑轮组机械效率的影响;
(3)分析数据可得结论:______。
3.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________。
4.如图所示在研究滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率
1
1.0
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,应______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,为______N;
(2)第2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、3次实验的数据可得结论为______;
(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
5.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)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,应该静止读数。你认为他的想法是_______(选填“正确”或“错误”)的;
(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)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_______(选填“正确”或“错误”)的。
6.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,测得的数据如下表:
物理量次数
钩码总重
钩码上升的高度
测力计示数
测力计移动距离
机械效率
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,测绳端拉力时,应尽量竖直向上________拉动弹簧测力计,且在________(静止/拉动)时读数;
(2)第1次实验测得的机械效率为________;(保留1位小数位)
(3)分析表中数据可知:第4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;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________;
(5)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”)
7.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”);
8.在探究影响滑轮组机械效率的因素时,小明提出了如下猜想:
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;
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;
小明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,数据如下表所示:
实验次数
钩码所受的重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
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
请你解答如下问题:
(1)为测量准确,必须拉着弹簧测力计向上缓慢做______运动;
(2)表中第3次实验时滑轮组的机械效率为______;
(3)根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式;______
(4)分析表中数据可知:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率______(选填“越高”“越低”或“不变”);
(5)为了验证猜想二,还需增加的实验器材是与原来质量______(选填“相同”或“不相同”)的动滑轮。
9.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
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
88.9
3
6
10
2.2
30
90.0
(1)实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计;(选填匀速、快速)
(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)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)小明进一步研究,测出动滑轮的重力为0.1N,再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值(),发现钩码的重力越大,________(越大/越小/不变)
10.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__________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__________(高/低);分析图像中的A点可知,此时被提升物体所受的重力__________。
A.一定大于12N B.等于12N C.一定小于12N
11.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图甲所示的同一滑轮组提升钩码,分别做了多次实验,实验数据记录如下:
实验
次数
钩码重
G/N
钩码上升距离
弹簧测力计示数F/N
弹簧测力计上升距离
机械效率
1
1.0
5
0.6
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,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做_________运动。
(2)第2次实验时滑轮组的总功是________,机械效率是_________。
(3)分析第________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_________(选填“高”或“低”);分析第3、4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)若不计摩擦及绳重,仅改变绕绳方式,提升相同的物体,滑轮组的机械效率_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.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:
物理量实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/cm
测力计示数F/N
测力计移动距离s/cm
机械效率η
1
4
10
1.8
30
2
6
10
2.4
30
83%
3
4
10
1.4
50
57%
4
4
20
1.4
100
57%
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计且在______ (拉动过程中/静止时)读数;
(2)分析表中数据可知:第1次实验的机械效率是______%;第2次实验是用图______(a/b/c)滑轮组完成的;
(3)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(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率______;
(4)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______。
13.某小组“测滑轮组机械效率的实验”所用装置如图(每个滑轮的重相同),通过实验分别得到对应的四组实验数据,如表所示;
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
______
______
(1)实验中应沿 ______拉动弹簧测力计;通过比较 ______(填实验次数的序号)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;
(2)用丁图装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请将表中的两个数据填写完整________、_______;在丁图中,若拉力F向右倾斜(如虚线所示),则测出的机械效率将 ______(选填“变大”、“变小”、或“不变”);
(3)要探究滑轮组提升物体时效率的高低与动滑轮重是否有关,应进行 ______两次实验(填实验次数的序号),通过这两次实验数据得出的结论是:______。
14.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。
实验次数
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
1.4
2.4
绳端移动距离s/m
0.3
0.5
0.3
机械效率:/%
74.1
83.3
(1)从表中数据可分析出实验2是用______(“甲”或“乙”)图做的实验,机械效率为______;
(2)通过实验1和实验2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。动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率______;
(3)比较实验1和实验3可得结论:同一个滑轮组,提升的物体越重,机械效率______;
(4)在测拉力时,某同学觉得很难使测力计做匀速直线运动,不便于读数,就让弹簧测力计处于静止状态时才读数,测力计的读数变小,测得机械效率______。说明滑轮组的机械效率还与______有关。
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)匀速上升
(2) 甲 74.1
(3) 无关 有关
(4)偏小
【详解】(1)在测量绳端所受的拉力时,为了保证拉力大小不变,需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计应匀速上升从而使拉力等于弹簧测力计的示数。
(2)[1]从表中数据可以看出,实验时绳子自由端移动的距离是物体提升高度的3倍,所以滑轮组承重绳子股数为3,则表中的实验数据是利用甲图所示的滑轮组测得的。
[2]第5次实验测得的滑轮组机械效率是
(3)[1]由表中第1、2、3三组数据可知,在装置相同情况下,提升的物体的重力相同,改变提升高度,滑轮组的机械效率不变,则说明滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。
[2]由表中第3、4、5三组数据可知,在装置相同情况下,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高,则说明滑轮组的机械效率与所提升物体的重力大小有关。
(4)采用图甲装置实验时,如果弹簧测力计没有竖直向上拉,那么拉力会大于竖直方向上的力,计算出的总功也会偏大。而有用功(即提升物体所做的功)是不变的,因此得出测得的机械效率将偏小。
2.(1)匀速
(2) 错误 摩擦力
(3)同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高
【详解】(1)在实验操作中,为了准确测量拉力的大小和距离,需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样拉力才等于滑轮组对物体的拉力,同时测力计的示数也才能稳定读取。
(2)[1][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,所以他的想法不正确,因为他没有考虑到绳子与滑轮间的摩擦力对滑轮组机械效率的影响,静止时读数会导致测力计示数偏小。
(3)分析三次实验的数据,使用同一滑轮组,从第一次实验到第三次实验,钩码重变大,滑轮组的机械效率变大。可以得出,使用同一滑轮组时,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
3.(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。
4. 匀速竖直向上 0.6 0.075 62.5% 见解析 B
【详解】(1)[1][2]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。测力计分度值为0.1N,第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为0.6N。
(2)[3][4]第2次实验时所做的有用功为
W有2=G2h2=1.5N×0.05m=0.075J
第2次做的总功
W总2=F2s2=0.8N×0.15m=0.12J
滑轮组的机械效率
(3)[5]分析1、2、3次实验的数据可知,滑轮组不变,钩码的重力越大,滑轮组的机械效率越大,可以得到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。
(4)[6]A.增大绳重,增大了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小,故A不符合题意;
B.减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率大,故B符合题意;
C.分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,由可知,机械效率与物体提升的速度无关,故C不符合题意。
故选B。
5.(1)匀速
(2)错误
(3)2、3
(4)错误
【详解】(1)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。因为只有匀速拉动时,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。
(2)实验时,测力计静止读数的想法是不正确,因为实验过程中边拉动测力计边读数,弹簧测力计示数虽然不稳定,但拉力包含了各部位之间的摩擦力,测力计静止时读数,没有考虑到滑轮组各部位之间的摩擦力对械效率的影响。
(3)由表中数据可知,2、3两组数据所用的滑轮组相同,物体被提升的高度相同,提升物体的重力不同,机械效率不同;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,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(4)甲、乙两图对应表中的1、2两组数据,分析表中的1、2两组数据可知,提升的物体的重力、提升高度相同,滑轮组做的有用功相同,机械效率相同,但乙图比甲图滑轮组更省力;第4组数据的机械效率
丙、丁两图对应表中的3、4两组数据,分析表中的3、4两组数据可知,提升的物体的重力、提升高度相同,滑轮组做的有用功相同,第3组数据的机械效率更高,但丁图比丙图滑轮组更省力;综合以上分析可知,机械越省力,它的机械效率越高,这句话是错误的。
6.(1) 匀速 拉动
(2)74.1%
(3)c
(4) 增加物重 越低
(5)无关
【详解】(1)[1][2]在测量滑轮组机械效率的实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样才能保证拉力等于弹簧测力计的示数,且系统处于平衡状态;并且要在拉动时读数,因为静止时没有考虑摩擦力,会导致测量的拉力偏小,机械效率偏大。
(2)根据表格数据可求,第1次实验测得的机械效率为
(3)第4次实验中,绳末端移动的距离是物体移动距离的5倍,即连接动滑轮绳子的股数是5股,因此是利用c图做的。
(4)[1]分析第1、2次实验数据可知,使用相同的滑轮组,提升物体的重力越重,机械效率越高,即增加物重可提高机械效率。
[2]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,动滑轮个数越多对应机械效率越低。
(5)分析第3、4次实验数据可知,使用相同的滑轮组,提升相同的物重,只是改变被提升物体的高度,机械效率不变,说明滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
7.(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。
8. 匀速直线 80% 越高 不相同
【详解】(1)[1]在实验过程中,为了准确测量拉力的大小,需要拉着弹簧测力计向上做匀速直线运动,测量结果才准确。
(2)[2]第3次实验的机械效率
(3)[3]根据表中数据,绳端移动的距离是钩码提升的高度的三倍,即n=3,说明滑轮组由3段绳子承担物重。具体绕线方式如图所示:
(4)[4]分析表中数据,随着钩码所受的重力G的增加,滑轮组的机械效率η也在逐渐提高。这说明用同一滑轮组提升不同的物体时,物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(5)[5]为了验证猜想二,即滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关,需要改变动滑轮的重力来进行实验。因此,需要增加的实验器材是与原来质量不相同的动滑轮,以便比较不同动滑轮重力下滑轮组的机械效率。
9. 匀速 物重 C 越大
【详解】(1)[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样钩码和砝码处于平衡态,受平衡力,才能够计算机械效率。
(2)[2]分析1、2、3组实验数据可知,对于同一个滑轮组,物种越重,机械效率越大,故结论为机械效率与物重有关。
(3)[3]对于同一个滑轮组,物种越重,机械效率越大,分析第3组数据可知,物重大于第3组数据的物重6N,故机械效率大于第3组的机械效率,大于90%,小于100%,故C符合题意;AB不符合题意。
故选C。
(4)[4]分析第一组数据可知
分析第二组数据可知
分析第三组数据可知
分析表格中的数据可知,发现钩码的重力越大,越大。
10.(1)匀速
(2)88.9
(3)C
(4) 低 A
【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)根据表格中的数据可得,滑轮组的机械效率为
(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)由图丁可知,物重一定时,动滑轮越重机械效率越低:根据图丁可知,当动滑轮更为时,滑轮组的机械效率为;若忽略绳重和摩擦,则滑轮组的机械效率为
代数,解得
即被提升物体所受的重力为;但由于绳重和摩擦力会使得额外功变大,根据可知,在机械效率不变时,额外功增大,有用功也增大,所以若提升相同的高度,物体的重力要大于,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
11.(1)匀速
(2) 0.12J 62.5%
(3) 1、2、3 高 无关
(4)不变
【详解】(1)为了方便读数,在实验过程中,应沿竖直方向缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速运动,此时钩码上升时处于平衡状态。
(2)[1]第2次实验中,所做有用功为
所做的总功为
[2]滑轮组的机械效率为
(3)[1][2]探究影响滑轮组机械效率的因素采用控制变量法,探究重物重力的影响时应使其他条件相同,据此分析表格数据,1、2、3中使用同一滑轮组,钩码上升高度相同,随着物重增大,机械效率增高,结论是: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3、4次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升相同重物,钩码上升高度不同,滑轮组机械效率相同,所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
(4)仅改变绕绳方式,也就是提升的物重相同,提升的高度相同,所用拉力相同,拉力上升高度相同,动滑轮的重不变。不计摩擦及绳重,则额外功为克服动滑轮自重做的功,所以做的有用功相同,额外功也相同,则总功也相同,由
可知提升相同的物体时,滑轮组的机械效率不变。
12.(1) 匀速 拉动过程中
(2) 74 b
(3) 增加物重 越小
(4)无关
【详解】(1)[1][2]为使装置处于平衡状态,拉力等于弹簧测力计的示数,需竖直向上匀速拉动测力计,且要在拉动过程中读数,静止读数拉力变小。
(2)[1]机械效率为
[2]一个钩码重2N,实验中钩码总重6N,故滑轮组提升的是3个钩码,故是b。
(3)[1]比较第1、2次实验,物体升高的距离与绳子自由移动的距离相同,说明使用的是同滑轮组,只是提升物体的重力不同,滑轮组的机械效率就不同。分析数据发现,提升的钩码越重,滑轮组的机械效率越高。
[2]比较第1、3次实验,可以发现,提升物体的重是相同的,第三次实验中滑轮组中动滑轮个数多,它的机械效率就小。这是因为在提升重物的过程中也要提升动滑轮,故动滑轮越多,做的额外功就越多,在其他情况相同时,机械效率就越小。
(4)两次实验,重物被提升的高度不同,但机械的效率相同,说明机械效率大小与物体被提升的高度无关。
13.(1) 竖直向上匀速缓慢 2、3
(2) 0.4 80% 变小
(3) 3、4 在物重相同的情况下,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低
【详解】(1)该实验中应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,这样测力计示数才等于拉力大小。
由表中数据可知,2、3两次实验数据中钩码上升的高度和绳子移动的距离都相同,说明这两次实验用了同一个实验装置,只有所挂物重不同,故通过比较2、3两次实验数据可得出,同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(2)丁图装置中,承担物重的绳子段数,因此绳端移动距离
机械效率
若拉力向右倾斜,拉力的力臂减小,所需拉力变大,总功增大,有用功不变,因此测出的机械效率变小。
(3)[要探究滑轮组提升物体时机械效率的高低与动滑轮重是否有关,应控制提升的物重相同,只改变动滑轮的重力,应进行3、4两次实验,通过这两次实验数据得出的结论是:在物重相同的情况下,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
14. 乙 越低 越高 变高 摩擦
【详解】(1)[1][2]由表中实验数据可知,实验2中绳子自由端移动的距离是钩码上升高度的5倍,承重绳的股数为5,由图示可知,实验用的是乙图所示滑轮组;机械效率为
(2)[3]由表中实验1与实验2的实验数据可知,两次实验时,滑轮组提升的重物相同而滑轮组动滑轮的个数不同,动滑轮的个数越多,滑轮组的效率越低,由此可得:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的效率越低。
(3)[4]由表中实验1和实验3的实验数据可知,使用同一滑轮组,增加吊起物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率。
(4)[5][6]要正确测量拉力,弹簧测力计需要做匀速运动,而当弹簧测力计静止读数时,便不会存在摩擦力对拉力的影响,所以所测拉力偏小,根据可知机械效率偏高;说明滑轮组的机械效率还与摩擦有关。
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
示范课
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。