期末物理专题复习:机械效率实验探究 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-07-02
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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 | 837 KB |
| 发布时间 | 2026-07-02 |
| 更新时间 | 2026-07-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58607714.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦机械效率实验全流程,通过操作规范、数据计算、变量分析构建“方法-结论”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|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作与计算|1-4题|匀速拉动、运动中读数、η=Gh/Fs计算|从机械效率概念出发,通过实验数据验证公式|
|影响因素探究|5-10题|控制变量法(物重/动滑轮重/绳段数)|分析变量对效率的影响,建立“有用功占比”逻辑|
|综合应用|11-13题|误差分析(摩擦/静止读数)、公式变式|整合实验操作与理论推导,提升科学论证能力|
内容正文:
期末物理专题复习:机械效率实验探究
1.小明用如图所示装置做“测动滑轮机械效率”的实验,测得的实验数据如表所示。
实验序号
钩码重
钩码上升高度
拉力
绳端移动的距离
机械效率
1
1.0
20.0
0.7
40.0
2
2.0
20.0
1.2
40.0
83.3%
3
3.0
20.0
1.7
40.0
88.2%
4
3.0
40.0
1.7
80.0
88.2%
(1)实验时,应沿竖直向上的方向______拉动弹簧测力计。
(2)表格中空白处应填入的数据是______。
(3)分析实验数据可得出结论:用同一动滑轮提升物体时,物重越大,动滑轮的机械效率越______(选填“高”或“低”)。
(4)通过实验数据,你还可得出什么结论:______。
2.小江同学在做“测定滑轮组机械效率”实验时,采用如图所示“一个定滑轮、一个动滑轮”组成的滑轮组和“两个定滑轮、两个动滑轮”组成的滑轮组,实验记录如表所示:
实验序号
钩码重/N
钩码上升距离/cm
拉力/N
绳移动距离/cm
机械效率
1
3.0
10
1.6
30
62.5%
2
4.5
10
2.1
30
71.4%
3
6.0
10
2.6
30
76.9%
4
3.0
20
1.55
80
48.4%
5
4.5
20
1.9
80
59.2%
6
6.0
20
2.3
80
65.2%
(1)实验时应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计,弹簧测力计读数时应在_______(选填“静止”或“运动”)中读数。
(2)通过第2次数据可算出拉力做的总功为_______J。
(3)分析表中数据可以发现:使用同一滑轮组提升钩码,钩码重力变大,机械效率将_______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)在第二次实验时用“两个定滑轮、两个动滑轮”组成的滑轮组来提升同样的钩码做实验,发现弹簧测力计读数将_______,机械效率将_______(均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)某次实验时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,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. B.
C. D.
3.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小明利用如图所示的甲、乙两组滑轮组进行了4次测量,并将数据记录在表格中
次数
钩码重G/N
钩码上升距离h/m
弹簧测力计示数F/N
弹簧测力计上升距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.4
0.3
47.6
2
2
0.2
1.4
0.6
47.6
3
4
0.1
3.1
0.2
64.5
4
6
0.1
4.0
0.2
(1)实验中需要的测量工具有___________和___________;
(2)第1次实验中的额外功为___________J,第4次实验中的机械效率为___________;
(3)分析1、2两次实验数据,可知小明是利用滑轮组___________完成的,对比实验数据可以得出:滑轮组的机械效率与___________无关;
(4)分析比较___________两次实验数据,可以得出:同一滑轮组提升的物重越大,机械效率越高。
4.在“测滑轮组机械效率”的实验中,小明用如图所示的滑轮组进行了三次实验,记录的实验数据如表所示。
实验序号
钩码重/N
钩码上升距离/cm
拉力/N
绳端移动距离/cm
机械效率
①
3
10
1.5
30
66.7%
②
6
10
2.5
30
③
9
10
3.5
30
85.7%
(1)第②次实验中,滑轮组的机械效率为________;
(2)分析表中数据可以发现:使用同一滑轮组提升钩码,钩码重力变大,机械效率将________(选填“提高”、“不变”或“降低”)。
5.小华用同样的滑轮安装了如图甲、乙滑轮组,来探究影响滑轮组机械效率的因素,测得的实验数据如表所示。
次序
物体的重力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次数据用图____(选填“甲”或“乙”)滑轮组测得;
(2)第3次实验中的机械效率为_____;
(3)比较1、2、3次实验数据可初步得到实验结论:_______。下列与该实验结论同理的是____(填字母);
A.鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量坐满人员
B.汽车制造厂用新材料减轻汽车重力
(4)若想要探究滑轮组机械效率与重物被提升高度的关系,操作是____________。
6.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行三次实验(如图所示),实验数据记录如下表:
实验序号
钩码重\N
钩码上升高度\cm
弹簧测力计示数\N
弹簧测力计移动
距离\cm
机械效率
①
2
0.8
30
83.3%
②
4
10
1.5
30
③
6
10
2.2
30
90.9%
(1)在实验过程中,应沿竖直方向__________拉动弹簧测力计。
(2)第2次实验中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:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越__________(选填“高”或“低”)。
(4)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为__________(只填序号)。
A.71.6% B.82.4% C.92.1%
(5)若第1次实验中,钩码上升高度变为20cm,则滑轮组的机械效率__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)83.3%。
7.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”)。
8.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)
9.小明利用如图甲所示的装置“测量滑轮组的机械效率”,提升不同的钩码,分别做了三组实验,实验数据记录如表:
次数
钩码重G/N
钩码上升距离h/cm
拉力F/N
绳子上升距离s/cm
机械效率
1
1
10
0.5
30
66.7%
2
2
10
0.9
30
74.1%
3
4
10
1.6
30
?
(1)为了完成实验,除图中的器材外,还缺少的主要器材是 ___________。
(2)实验过程中,应竖直向上 ___________拉动弹簧测力计,并使钩码 ___________(选填“快速”或“缓慢”)上升。
(3)若在第2次实验中,物体上升的速度为0.1m/s,则拉力F的功率为 ___________W。
(4)进行第3次测量时,滑轮组做的有用功是 ___________J,滑轮组的机械效率约为 ___________。(结果保留到0.1%)
(5)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,钩码重力越大,滑轮组的机械效率越 ___________(选填“高”或“低”)。
(6)小明又利用如图乙装置,重复了上述的实验,每次测得的机械效率均 ___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)第一次实验的对应测量值。
10.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”)。
11.小明用同一滑轮组进行“测量滑轮组的机械效率”(如图),实验数据记录如表:
次序
钩码重
钩码上升
距离
测力计示
数
测力计上升
距离
机械效
率
1
2
5
0.8
15
83.3%
2
4
5
1.5
15
★
3
6
5
2.2
15
90.9%
(1)实验中要______拉动弹簧测力计,使钩码缓慢上升。
(2)表格中第二次实验的有用功应为______J,★处数据应为______。
(3)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。请根据该结论,提出一条提升滑轮组机械效率的方法______。
(4)根据以上实验数据推测,使用该滑轮组将重5N的物体匀速提升5cm,此时滑轮组的机械效率可能是______。
A.85.0% B.88.2% C.90.1% D.90.9%
12.小明和小组同学进行了“测量滑轮组的机械效率”的实验。
(1)利用如图所示的装置分别进行实验,将测得的实验数据记录在表中。
实验
序号
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
4
0.2
1.8
0.6
74%
4
8
0.1
3.2
0.3
83%
5
8
0.1
2.5
0.4
(2)根据表格数据可知,第5次实验是用__________图装置进行实验的,该装置的机械效率为__________%;通过分析第1、2两次实验,可得出结论:使用相同滑轮组提升同一物体时,滑轮组的机械效率与绕绳方式__________;通过比较第2、4两次实验数据可得出结论:使用相同滑轮组提升物体时,物体越重,滑轮组的机械效率越__________(选填“大”或“小”);
(3)为提高滑轮组机械效率,根据以上结论和生活经验,不可采取的措施有__________(填字母)
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
13.如图所示为“测量滑轮组机械效率”的实验装置,实验数据如表所示:
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/cm
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
4
10
2.7
20
74.1%
2
4
10
1.8
30
74.1%
3
8
10
3.1
30
86.0%
4
8
10
2.5
40
(1)实验中用到的测量工具有弹簧测力计和___________;实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计,若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:使用相同滑轮提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;
(3)根据表中数据可以计算出第4次实验中滑轮组的机械效率为___________;
(4)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___________;(不计绳重和摩擦)
(5)若每个滑轮的质量为80g,第4次实验中克服摩擦做的额外功为___________J(不计绳重)。
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)71.4%
(3)高
(4)见解析
【详解】(1)匀速拉动拉力稳定,便于准确测量拉力的大小。因此实验时,应沿竖直向上的方向匀速拉动弹簧测力计。
(2)第一次实验的机械效率
(3)对比实验1、2、3,钩码重从1.0 N增加到3.0 N,机械效率从71.4%提高到88.2%。可得结论:用同一动滑轮提升物体时,物重越大,动滑轮的机械效率越高。
(4)对比实验3和4,钩码重G和拉力F相同,高度h和距离s变为原来的二倍,但机械效率η均为 88.2%。说明同一动滑轮提升相同重物时,机械效率与钩码上升的高度无关。
2.(1) 匀速 运动
(2)0.63
(3)变大
(4) 变小 变小
(5)B
【详解】(1)[1]为了使弹簧测力计的示数大小等于绳端的拉力大小,应沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计。
[2]要在拉动的过程中读数,若在静止时读数,则会忽略摩擦对滑轮组机械效率的影响。
(2)通过第2次数据可算出拉力做的总功
(3)分析表格中1、2、3三组数据,钩码重力变大,机械效率也变大;再分析表格中4、5、6三组数据,钩码重力变大,机械效率也同样变大。
(4)将表格中1和4、2和5、3和6几组数据进行分析,提升同样的钩码,第二次实验的弹簧测力计读数将变小,机械效率也变小。
(5)不计绳子重及摩擦,拉力F与钩码重记为G、动滑轮重记为的关系是
绳自由端移动距离s与钩码提升高度h的关系是
又因为额外功
所以机械效率也可表示为
故选B。
3.(1) 弹簧测力计 刻度尺
(2) 0.22 75%
(3) 甲 物体上升距离(绳端移动距离)
(4)3、4
【详解】(1)[1][2]在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,根据机械效率计算公式可知,计算利用滑轮组所做的有用功和总功时,需测量出物体的重力和上升的高度来计算有用功,需测量出动力端的拉力大小及伸长的距离来计算总功,故需用弹簧测力计来测量重力与拉力,需用刻度尺来测量上升的高度及动力端伸长的距离,所以,实验中需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺。
(2)[1]由实验数据表可得,第1次实验中,钩码重力为,钩码上升的高度为,动力端拉力大小为,动力端伸长距离为,所以,动力端利用滑轮组所做的总功为
动力端利用滑轮组所做的有用功为
则第1次实验中的额外功为
[2]由实验数据表可得,第4次实验中,钩码重力为,钩码上升的高度为,动力端拉力大小为,动力端伸长距离为,所以,动力端利用滑轮组所做的总功为
动力端利用滑轮组所做的有用功为
故第4次实验中的机械效率为
(3)[1]由1、2两次实验数据可知,动力端伸长的距离与钩码上升高度之间的比值均为,这与甲图所示滑轮组中承担物重的绳子段数相符,由此可知,1、2两次实验数据,小明是利用滑轮组甲完成的。
[2]1、2两次实验中,用同一滑轮组提升相等重力的重物,提升不同的高度(自由端移动不同的距离),结果机械效率相等,说明滑轮组的机械效率与提升物体的高度(自由端移动的距离)无关。
(4)根据控制变量法,要探究同一滑轮组机械效率与物重的关系,需使滑轮组的绕线方式、物体上升高度等都相同,只改变物体的重力,观察滑轮组机械效率的变化,根据以上需要,结合实验数据表可判断出:分析比较3、4两次实验数据,可以得出:同一滑轮组提升的物重越大,机械效率越高。
4.(1)80.0%
(2)提高
【详解】(1)由功的公式可知所做有用功
所做总功
由效率公式可得滑轮组的机械效率
(2)由表格数据可知,提升的重物的重力依次变大,机械效率逐渐增大,所以使用同一滑轮组提升钩码,钩码重力变大,机械效率将提高。
5.(1)乙
(2)74.1%
(3) 同一滑轮组,提升的物体重力越大,滑轮组机械效率越高 A
(4)使用同一滑轮组,提升相同的重物,改变提升高度,多次测量比较机械效率
【详解】(1)根据滑轮组公式,可得第4次实验承担物重的绳子段数
题图甲滑轮组,乙滑轮组,因此第4次数据是乙滑轮组测得。
(2)代入第3次数据得机械效率
(3)1、2、3次实验使用同一滑轮组,提升物重越大,机械效率越高。
A.汽车自身消耗是额外功,满载时总有用功增大,机械效率提高,符合结论;
B.是通过减轻自身重力减小额外功提高效率,原理不同。
故选A。
(4)探究该关系需要用到控制变量法,保持滑轮组、提升物重不变,只改变提升高度,多次实验比较。
6.(1)匀速缓慢
(2)88.9%
(3)高
(4)C
(5)等于
【详解】(1)实验过程中,应沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,受到平衡力的作用,拉力大小不变,测力计示数稳定。
(2)由表中数据可得,第2次实验中滑轮组的机械效率为
(3)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。
(4)根据“用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高”,所以,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm,此时物重比第3次实验的物重大,则机械效率大于90.9%,所以此时滑轮组的机械效率可能为92.1%。,故选C。
(5)该滑轮组的机械效率,可知滑轮组机械效率与物体提升的高度无关,所以,若第1次实验中,钩码上升高度变为20cm,则滑轮组的机械效率等于83.3%。
7.(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。
8. 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
9. 弹簧测力计和刻度尺 匀速 缓慢 0.27 0.4 83.3% 高 小于
【详解】(1)[1]为了完成实验,要测量物体的重力和绳子自由端的拉力,需要弹簧测力计,还要测量物体上升的高度及绳子自由端通过的距离,故还需要刻度尺。
(2)[2][3]实验过程中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,并使钩码缓慢上升,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小。
(3)[4]甲中绳子的有效股数为3,若在第2次实验中,物体上升的速度为则绳子自由端的速度为
拉力F的功率为
(4)[5][6]进行第3次测量时,滑轮组做的有用功是
做的总功为
滑轮组的机械效率约为
(5)[7]分析表中实验数据可知,同一滑轮组,钩码重力越大,滑轮组的机械效率越高。
(6)[8]如图乙装置中有两个动滑轮,故在同样的条件下做的额外功变大,在有用功不变的条件下总功变大,根据可得测得的机械效率均小于第一次实验的对应测量值。
10.(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。
11. 匀速 0.2 物重 适当的增加物重 C
【详解】(1)[1]实验中要匀速直线运动,使钩码缓慢上升,钩码处于平衡态。
(2)[2][3]第二次实验的有用功应为
测量滑轮组的机械效率
(3)[4][5]分析表格中的数据可知,所提的物重越来越重,机械效率越高,故结论为同一滑轮组的机械效率与物重有关;提高机械效率的方法是适当的增加物重。
(4)[6]5N在4N和6N之间,机械效率在88.9%~90.9%之间,故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
12. 丁 80 无关 大 D
【详解】(2)[1]第5次实验中,根据滑轮组的绳子承重股数公式可得,承担物重的绳子段数
四个图中只有丁图的绳子段数为4段,因此第5次实验用丁图装置。
[2]第5次实验的机械效率为
[3]分析1、2两次实验结论可知,1、2两次实验提升物重、动滑轮重力都相同,仅绕绳方式不同,最终机械效率相同,因此可得:滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。
[4]分析2、4两次实验结论可知,2、4两次实验使用相同滑轮组,提升物体重力越大,机械效率越高,因此可得:使用相同滑轮组提升物体时,物体越重,机械效率越大。
(3)[5]A.减轻动滑轮重力,可减少额外功,提高机械效率,故A不符合题意;
B.增加提升物体重力,有用功占总功的比例增大,机械效率提高,故B不符合题意;
C.加润滑油减小摩擦,减少额外功,可提高机械效率,故C不符合题意;
D.根据可知,滑轮组机械效率和重物上升高度无关,增加重物上升高度不能提高机械效率,不可行。故D符合题意。
故选D。
13.(1) 刻度尺 匀速直线 偏小
(2)1、2
(3)80.0%
(4)低
(5)0.04
【详解】(1)[1]在测量滑轮组机械效率的实验中,用到的测量工具有弹簧测力计和刻度尺,弹簧测力计测量力的大小,刻度尺测量钩码上升高度和绳端移动距离等。
[2]实验中要竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计,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。
[3]如果在实验过程中加速向上提升物体,所用的拉力就会偏大,在其他条件不变的情况下,计算出来的总功就会偏大,所测得的机械效率会偏小。
(2)比较1、2次实验,用相同滑轮提升同一重物,这两次绕绳方式不同,这两次机械效率是相同的,说明滑轮组机械效率与绕绳方式无关,或者说,用相同滑轮提升同一重物,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
(3)第4次实验中滑轮组的机械效率
(4)从表格数据可以知道,第3次实验滑轮组分担物重的绳子段数,第4 次实验滑轮组分担物重的绳子段数。不计绳重和摩擦的情况下,由可得,第3次实验所用动滑轮重
第4次实验动滑轮重
比较3、4两次实验数据,不同的滑轮组提升相同的重物,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(5)第4次有用功
第4次总功
第4次额外功
第4次实验绳子承重段数等于4,即应用图丁滑轮组,则动滑轮的总质量
第4次所用动滑轮重
第4次克服动滑轮做的额外功
在不考虑绳重的情况下,额外功包括克服动滑轮做的功和克服摩擦做的功,所以第4次克服摩擦做的额外功
答案第1页,共2页
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