期末实验专题复习-测量滑轮组的机械效率 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-29
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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 | - |
| 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 | 889 KB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58545031.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14道实验题系统构建“操作规范-数据计算-影响因素”三阶训练体系,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|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|3题|匀速竖直拉动测力计,排除摩擦误差|从机械效率概念(有用功/总功)到实验操作规范,建立测量基础|
|数据处理|5题|η=Gh/Fs计算,s=nh确定绳子段数|结合表格数据,巩固公式应用与有效数字处理|
|影响因素|6题|控制变量法分析物重、动滑轮重、高度等影响|从单一变量到多因素对比,揭示机械效率本质规律|
内容正文:
期末实验专题复习-测量滑轮组的机械效率
1.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)小明用弹簧测力计沿竖直方向___________提升不同数量的钩码,记录数据如表所示;
(2)第3次实验,绳端测力计示数如图所示。则表格中编号为①的空格中应填___________,编号②的空格中应填___________(保留两位有效数字);
(3)从表格中的数据可得结论:用相同滑轮组提升钩码时,滑轮组的机械效率与___________有关;如果使钩码升高的高度增加为原来的3倍,机械效率将___________(均选填“增大”“减小”或“不变”);
(4)实验中,小明克服动滑轮的重力做的额外功一定小于___________;
(5)汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义。以下三种提高效率的方法中,方法___________与本实验的原理相同。
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员;
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重力;
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑。
2.某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到如表所示的数据,第1、2、3次实验的装置分别如图甲、乙、丙所示。
次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/cm
机械效率η/%
1
2
10
0.9
30
74.10
2
4
10
1.6
30
83.30
3
4
10
1.0
50
(1)实验过程中,应沿竖直方向 ___________拉动弹簧测力计;
(2)第3次实验中机械效率为 ___________%;
(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,所做的额外功将 ________(选填“增大”或“减小”);
(4)比较1、2两次实验数据可得出,使用同一滑轮组,提起的钩码越重________(选填“高”或“低”)。
3.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:
实验序号
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动的距离s/m
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.5
0.3
80%
3
4
0.1
1.5
0.5
53%
(1)第1次实验测得的机械效率为________。
(2)分析表中数据可知:第3次实验是用图_______做的。(选填“甲”、“乙”或“丙”)
(3)分析第1、2两次实验数据可知:使用同一滑轮组,通过________(选填“增大”或“减小”)物重,可以提高滑轮组的机械效率。
(4)根据第1、2两次实验数据分析可知,该滑轮组中动滑轮的重力可能是________。
A.1N B.1.5N C.2N
4.小丽用图甲所示的装置,测量滑轮组的机械效率。根据所学知识回答下列问题。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升的高度h/cm
绳子自由端的拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/cm
机械效率
1
1
3
0.5
①
66.7%
2
3
5
1.4
15
71.4%
3
6
9
2.5
27
②
(1)实验时应该竖直向上______(选填“匀速”或“变速”)拉动弹簧测力计;
(2)她按照正确步骤进行了3次实验,记录数据如表格所示。第1次实验中,绳子自由端移动的距离①为______;第3次实验中,机械效率②为______;
(3)她将图甲装置改接为图乙装置,提升相同钩码,得出图乙装置更______。(选填“省力”或“费力”)
5.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
序号
钩码的重
力G/N
钩码被提升
的高度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
0.3
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)使用图甲的滑轮组实验时,应该___________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,重物越重,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:使用滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率与动滑轮上绕的绳子段数无关;
(4)同组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数,弹簧测力计示数不稳定,该同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,你认为他的想法___________(选填“合理”或“不合理”);
(5)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___________。
6.某实验小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图1所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如表所示。
实验次序
钩码所受的 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
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
1
0.2
0.7
0.6
47.6%
3
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
4
5
0.1
0.3
(1)除图示器材外,还需要的测量仪器是______。
(2)实验中应竖直向上______拉动弹簧测力计。
(3)第4次实验测得弹簧测力计示数如图2,是______N,机械效率η约为______(精确到0.1%)。
(4)比较第1、2两次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度______(选填“有关”或“无关”);比较第3、4两次实验数据可知,同一滑轮组,______越大,机械效率越高;第4次实验拉力做的额外功与第3次相比______( 选填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在测拉力时,某同学觉得拉动测力计时不便于读数,就让测力计处于静止状态时读数,测得的机械效率与实际相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
7.某学习小组想要研究被提升物体所受重力对滑轮组机械效率的影响,他们用如图所示的滑轮组进行实验,通过实验得到了下表中的数据:
序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力
F/N
绳端移动的
距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
6
0.1
2.5
80%
3
10
0.1
4.0
0.3
(1)实验时,应将弹簧测力计竖直向上___________拉动;
(2)第二次实验绳端移动的距离s为___________m;第三次实验后计算的机械效率为___________;
(3)分析比较表中的数据可以得出的实验结论是:对于同一滑轮组,被提升物体所受重力越大,滑轮组的机械效率越___________(选填“高”或“低”)。
(4)若弹簧测力计没有竖直向上拉,则测得的机械效率将___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
8.某小组用如图的实验装置测量滑轮组的机械效率,实验中得到的数据如表格。
次数
钩码重/N
钩码上升的距离/cm
绳端拉力/N
绳端上升的距离/cm
机械效率
1
2
5
1
15
66.7%
2
3
5
1.4
15
71.4%
3
4
5
15
(1)实验中,绳端拉力应在测力计______(选填“静止”或“匀速直线拉动”)时读取。
(2)第3次实验,如图丙所示,弹簧测力计示数为______N,所做的有用功为______J,滑轮组的机械效率约为______%(保留到0.1%)。
(3)由实验可知,使用同一滑轮组提升重物时,物重越重,滑轮组的机械效率越______;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”“不变”或“偏低”)。
9.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”)。
10.小明利用如图甲所示的装置测量滑轮组的机械效率(忽略绳重和摩擦)。
(1)若钩码以0.1m/s的速度匀速上升,则弹簧测力计竖直向上移动的速度为________m/s。
(2)只改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙所示的图像。分析图像可知,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________(填“高”或“低”)。
(3)分析图像中的A点可知,被提升物体所受的重力为________N;若该物体被匀速提升的距离为20cm,则此时拉力做的总功为________J。
(4)小明同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组匀速提升相同的钩码时,甲、丙滑轮组的机械效率________(填“相同”或“不相同”)。
(5)若小明在做图甲实验时用力加速提升钩码,则此时滑轮组的机械效率与匀速提升钩码时相比将________(填“升高”“降低”或“不变”)。
11.如图是同学们探究“影响滑轮组机械效率因素”的实验装置,请完成以下问题:(忽略摩擦及绳重)
(1)实验中应怎样拉动测力计?________
(2)下表记录了实验中的部分数据:
①请算出第1次实验中的机械效率。(只写出计算结果)________
②分析1、2、3次实验数据你能得出什么结论?________
③还有什么因素会影响滑轮组的机械效率?________
次数
钩码重G物/N
动滑轮重G动/N
机械效率
1
2
0.5
2
3
0.5
85.7%
3
4
0.5
88.9%
(3)若仍用上图装置测量滑轮组机械效率,测力计量程为2.5N,每个钩码质量均为200g,则滑轮组机械效率最高为多少?________(只写出计算结果,结果与上表中数据位数一致)
12.小丽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。
物理量名称
实验1
实验2
实验3
钩码量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η(%)
74
57
机械效率平均值
(1)小玲同学认为表格设计有问题,请你指出问题所在:____________;(不说明理由)在实验中,弹簧测力计应竖直向上_______提升重物;
(2)通过表中数据可分析出实验1是用_________(选填“甲”或“乙”)图滑轮组做的实验;
(3)3次实验后得出表中的数据,请将第3次测量的效率补充在表中的空白处_____________;
(4)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,动滑轮越重,滑轮组的机械效率____________;
(5)比较实验_________两个实验的数据可得出结论:使用同组滑轮组,增大物重可以提高滑轮组的机械效率。
13.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”)。
14.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-
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)匀速
(2) 2.2 91
(3) 钩码的重力 不变
(4)小明做的总功
(5)一
【详解】(1)用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,此时物体和测力计都处于受力平衡状态,测力计示数等于拉力大小。
(2)[1]图中测力计的分度值为0.2N,示数为2.2N,故表格中编号为①的空格中应填2.2。
[2]机械效率
所以编号②的空格中应填91%。
(3)[1]由表中数据可知,使用相同的滑轮组提升钩码,从实验1至实验3,钩码的重力逐渐变大,机械效率也逐渐变大,由74%上升至91%,故可得:用相同滑轮组提升重物时,滑轮组的机械效率与重物的重力有关,且重物的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
[2]机械效率
可知机械效率与物体上升高度无关,所以使钩码升高的高度增加为原来的3倍,机械效率将不变。
(4)小明做的总功等于额外功加有用功,所以小明克服动滑轮的重力做的额外功一定小于小明做的总功。
(5)实验得出的结论是在额外功一定时,增大有用功可以提高机械效率。
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员,在额外功一定时,通过增大有用功来提高机械效率,符合题意;
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重力,是通过减小额外功来提高机械效率,不符合题意;
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑,是通过减小额外功来提高机械效率,不符合题意。
故选方法一。
2. 匀速 80 增大 高
【详解】(1)[1]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(2)[2]第3次实验中,有用功
总功
机械效率
(3)[3]第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大;由实验2、3得,有用功相同,总功增大,额外功增大,机械效率降低,所以滑轮组的机械效率和动滑轮的重有关,使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越小。
(4)[4]比较第1次实验和第2次实验可知,甲、乙是同一个滑轮组,甲提起2N的物体,乙提起4N的物体,其他条件相同,甲的机械效率是74.1%,乙的机械效率是83.3%,所以,使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越高。
3.(1)74%
(2)丙
(3)增大
(4)A
【详解】(1)有用功
总功
机械效率
(2)滑轮组中,绳子自由端移动的距离s与钩码上升高度h的关系为,n为承担物重的绳子段数。第3次实验中,,,则
观察装置图:甲图中,乙图中,丙图中,因此是用丙图做的。
(3)分析第1、2次实验:同一滑轮组,动滑轮重力不变,物重从4N增大到6N,机械效率从约74%提高到80%,说明使用同一滑轮组,增大物重可以提高机械效率。
(4)不计绳重和摩擦时,拉力公式为。第1次实验中,,,,动滑轮的重力
由于实际实验中存在绳重和摩擦,动滑轮重力应略小于1.4N,最接近的是A。
故选A。
4.(1)匀速
(2) 9 80.0%
(3)费力
【详解】(1)在实验中,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时处于平衡状态,受到的拉力等于测力计示数。
(2)[1]第1次实验中,根据
得到滑轮组的动滑轮绕绳子的段数
绳子自由端移动的距离s1=n1h1=3×3cm=9cm
[2]第3次实验中,机械效率
(3)承担物重的绳子段数越多,越省力,将图甲装置改接为图乙装置,提升相同钩码,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数由3段变成2段,图乙装置更费力。
5. 竖直向上 甲 74.1% 高 1、4 不合理 获得多组数据,归纳出普遍规律
【详解】(1)[1]使用图甲的滑轮组实验时,应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
(2)[2]从表中数据可以看到,第3次实验时,绳端移动的距离是钩码被提升高度的3倍,则承担物重的绳子股数n=3,第3次实验数据是用图甲中的滑轮组测得的。
[3]第3次实验时,拉力所做的有用功
拉力所做的总功
该滑轮组的机械效率是
(3)[4]通过分析第1、2、3次实验数据可知,使用同一滑轮组时,随着钩码重力的增加,机械效率变大,可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,重物越重,滑轮组的机械效率越高。
[5]观察表中数据可知,第1次和第4次所提升的钩码重力相同,滑轮组的机械效率也相同,再根据绳端移动的距离和钩码被提升的高度可知,承担物重的绳子段数不同;通过分析1、4两次实验数据可得出结论:使用滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率与动滑轮上绕有的绳子段数无关。
(4)[6]弹簧测力计静止时不会克服摩擦做功,此时所测得的拉力偏小,这个想法是不合理的,没有考虑到摩擦的影响。
(5)[7]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,其目的是获得多组数据,归纳出普遍规律。
6.(1)刻度尺
(2)匀速
(3) 2.2 75.8%
(4) 无关 提升物体的重力 增大
(5)偏大
【详解】(1)在测量滑轮组机械效率的实验中,需要测量钩码上升的高度和绳端移动的距离,已经有弹簧测力计测量力,还需要用刻度尺来测量距离。
(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。
(3)[1]第4次实验测得弹簧测力计示数如图2所示,分度值为,大小是。
[2]根据表格第4次实验数据,则机械效率
(4)[1]由表格数据可知,比较1、2两次实验发现,探究滑轮组的机械效率与重物被提升高度关系时,重物重力相同,提升高度不同,但机械效率相同,所以同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关。
[2]比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
[3]根据,第3次实验
第4次实验
所以第4次实验拉力做的额外功与第3次相比增大。
(5)在测拉力时,若让测力计处于静止状态时读数,则没有测量出绳子与机械之间的摩擦,导致拉力变小,总功变小,根据,故测得的机械效率与实际相比偏大。
7.(1)匀速
(2) 0.3 83%
(3)高
(4)偏小
【详解】(1)在测量滑轮组机械效率的实验中,为了使滑轮组对物体的拉力等于物体自身的重力,弹簧测力计应该竖直向上匀速拉动。
(2)[1]由图可知,绳子承担重物的段数n是3,而第二次实验中钩码上升高度是0.1m,则绳端移动的距离
[2]第3次实验的机械效率
(3)分析比较表中的数据发现,提升的钩码越重,计算得到的机械效率越大,可以得出的实验结论是:对于同一滑轮组,被提升物体所受重力越大,滑轮组的机械效率越高。
(4)当拉力的方向不在竖直方向上时,则拉力的力臂变短,则会造成拉力偏大,从而使得拉力的总功变大,根据可知,在有用功不变的情况下,总功增大,所以机械效率将偏小。
8.(1)匀速直线拉动
(2) 1.8 0.2 74.1
(3) 高 偏低
【详解】(1)实验中,只有当绳端拉力在测力计匀速直线拉动时,系统处于平衡状态,此时测力计示数才等于绳端实际拉力。若静止时读取,没有考虑到摩擦力等因素对拉力的影响,会导致测量不准确。
(2)[1]由图丙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,指针指在1N下面第4个小格处,所以示数为
[2]根据有用功公式,已知第3次实验钩码重,钩码上升距离,则
[3]绳端拉力,绳端上升距离,总功
根据机械效率公式
(3)[1]从实验数据看,第1次钩码重2N,机械效率66.7%;第2次钩码重3N,机械效率71.4%;第3次钩码重4N,机械效率74.1% 。可见使用同一滑轮组提升重物时,物重越重,滑轮组的机械效率越高 。这是因为额外功基本不变(主要是克服动滑轮重力和摩擦力做功),有用功在总功中占比增大。
[2]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,由可知,测得的滑轮组机械效率将偏低。
9.(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。
10.(1)0.3
(2)低
(3) 4 1
(4)相同
(5)降低
【详解】(1)由图可知承重绳子股数n=3,则弹簧测力计竖直向上移动的速度
(2)根据图乙可知,被提升物体的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(3)[1][2]忽略绳重和摩擦,克服物体重力所做的功为有用功,克服物体和动滑轮重力所做的功为总功,所以,滑轮组的机械效率
由图乙可知G动=1N,机械效率为80%,则
解得G=4N。拉力为
若该物体被匀速提升的距离为20cm,则此时拉力做的总功为
(4)小明同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组匀速提升相同的钩码时,若忽略绳重及摩擦,则克服动滑轮重做的功为额外功,额外功相同,做的有用功相同,因此总功相同,由
可知,甲、丙滑轮组的机械效率相同。
(5)当弹簧测力计拉着钩码加速上升时,此时绳端受的是不平衡的力,测力计对绳端拉力变大,总功变大,机械效率会降低。
11. 竖直向上匀速拉动 80% 忽略摩擦及绳重,动滑轮重一定,物重越重,机械效率越高 动滑轮重力 92.3%
【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向上做匀速直线运动。
(2)①[2]在第1次实验中,钩码重为2N,动滑轮重0.5N,忽略摩擦及绳重,滑轮组的机械效率为
②[3]分析1、2、3次实验数据可知,随着提起物体的重力越大,机械效率越高。所以得出结论是:忽略摩擦及绳重,动滑轮重一定,物重越重,机械效率越高。
③[4]由公式
可知,滑轮组的机械效率还与动滑轮重力有关。
(3)[5]每个钩码的重力为
G码=mg=200×10-3kg×10N/kg=2N
由图可知,承担重物的绳子股数n=3,忽略摩擦及绳重,由于测力计量程为2.5N,所以当测力计达到最大值时,提起的钩码最重,机械效率最高。由可得,提起的最重的钩码为
G=nF-G动=3×2.5N-0.5N=7N>6N
所以一次最多能提起6N的重物。滑轮组机械效率最高为
12.(1) 设计机械效率的平均值 匀速
(2)甲
(3)83.3%
(4)越小
(5)1、3
【详解】(1)[1]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。
[2]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。
(2)通过表中数据可分析出实验1的
是用甲图滑轮组做的实验。
(3)第3次测量的效率为
(4)实验1利用图甲提升重物,实验2的滑轮组的
则实验2利用的是乙装置进行实验,由实验1、2的数据可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率小。
(5)由表格中数据得,实验1、3使用的滑轮组相同,均为甲装置,比较实验1、3两个实验的数据可得出结论:使用同组滑轮组,增大物重可以提高滑轮组的机械效率。
13. 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。
14.(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。
答案第1页,共2页
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