期末专题复习:机械效率实验 2025-2026学年物理八年级下册人教版(2024)
2026-07-03
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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 | 789 KB |
| 发布时间 | 2026-07-03 |
| 更新时间 | 2026-07-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58633067.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实验,通过13道阶梯式典例构建“操作规范-数据处理-因素分析-实际应用”的完整方法体系,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|全卷贯穿|匀速拉动测力计、运动中读数|机械效率概念→实验原理(η=Gh/Fs)|
|数据计算|8题含计算|η公式应用、有效数字处理|有用功/总功→机械效率定量计算|
|因素探究|10题涉分析|控制变量法(物重/动滑轮重/摩擦)|单一变量→效率影响规律(物重越大效率越高)|
|误差与应用|5题含拓展|静止读数偏大、拼车提升效率原理|实验误差分析→实际机械效率优化|
内容正文:
期末专题复习:机械效率实验
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.某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中实验装置如图所示,得到的数据如表所示:
(1)实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计使钩码上升;如果测量中弹簧测力计静止时读数,会导致测量的机械效率___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);实验中若缺少刻度尺___________(选填“能”或“不能”)完成实验;
(2)通过表中数据可分析出第1次实验是用___________图所示装置做的实验;
实验次数
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
2.4
0.3
(3)通过第1次实验和第2次实验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(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率___________;
(4)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次实验中滑轮组的机械效率η=___________(百分号前保留一位小数);
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,___________,机械效率越高。
3.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”)
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.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”)。
6.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。
7.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小敏用如图所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表所示。
实验序号
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
1
0.2
0.7
0.4
71.4%
2
2
0.2
1.3
0.4
76.9%
3
3
0.2
1.8
0.4
83.3%
(1)小敏是用图中的______(选填“甲”或“乙”)滑轮组完成实验的。
(2)实验中用到的测量工具有弹簧测力计和______。
(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)小敏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,小敏想静止读数,如果这样做,测得的机械效率将______(选填“偏大”“偏小”或“更准确”)。
(5)除改变物重外,请再提出一种提高滑轮组机械效率的方法______。
8.小明在测定滑轮组机械效率的实验中,所用的实验装置分别如图所示。
(1)在如图乙所示实验中,应沿竖直方向______缓慢拉动弹簧测力计,若小明在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)小明在实验中得到如下表数据。
实验次数
钩码重
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
1
4.0
0.1
2.7
0.2
74.1
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1
3
8.0
0.1
3.1
0.3
86.0
4
8.0
0.1
2.5
0.4
______
通过比较1、2两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组,提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数______(选填“有关”或“无关”)。通过比较______两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(3)第4次实验空格中数值为______,分析3、4两次实验数据可得出结论: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______。
(4)若每个滑轮的重1.0N,不计绳重,在第3次实验中克服摩擦做的额外功为______J。
9.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学选择了如下列图片所示的两种滑轮组进行多次实验,记录的实验数据如下表。
实验次序
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
0.5
10
30
2
1.5
10
0.8
30
62.5%
3
0.5
10
0.5
40
25.0%
4
1.5
10
0.7
40
53.6%
(1)根据表中数据可以判断出第1次实验选择的是图______(选填“甲”或“乙”)滑轮组。
(2)在第1次实验中,当______拉动绳子时,弹簧测力计的示数如图丙所示,拉力F为______N;该次实验滑轮组的机械效率是______(结果精确到0.1%)。
10.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.
11.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:(若忽略绳重和摩擦)
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
____
3
6
10
2.2
30
90.0
(1)表格中空格处数据应为__________ (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)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);
(5)另一实验小组改变动滑轮重,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象.分析可知:分析图像中的A点可知,此时被提升物体所受的重力为_______ N。
12.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”)。
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) 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.(1) 匀速 偏大 能
(2)甲
(3)越低
(4)83.3%
(5)提升物体的重力越大
【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,此时钩码受力平衡,拉力等于重力。
[2]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。
[3]机械效率为
可知机械效率与物体移动距离无关,所以即使没有刻度尺也能完成实验探究。
(2)由表中数据可知,钩码上升0.1m,绳端移动距离为0.3m,可知n=3,图甲中n=3,图乙中n=4,所以实验1是由甲图所示装置做的实验。
(3)第2次实验钩码上升0.1m,绳端移动距离为0.4m,可知n=4,所以实验2是由乙图所示装置做的实验,乙图中动滑轮有2个,机械效率为62.5%,小于实验1的机械效率,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(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率越低。
(4)第3次实验中滑轮组的机械效率
(5)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。
3.(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。
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)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。
6.(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。
7.(1)乙
(2)刻度尺
(3)A
(4)偏大
(5)减小动滑轮的重
【详解】(1)由表中数据可知,绳子的有效段数为
所以使用图乙滑轮组完成的。
(2)由表中数据可知,需要测量物体上升的高度和绳端移动的距离,需要用测量长度的工具刻度尺。
(3)不计绳重和摩擦,同一滑轮组,物重越大,有用功占比越大,机械效率越高,且随物重增大效率提升逐渐变缓,当物重远大于动滑轮重力时,η趋近于100%,曲线上升变缓,对应图像 A。
(4)实验中应匀速缓慢竖直拉动测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于作用在绳子自由端的拉力大小。若静止读数,没有测量出机械之间的摩擦力,测量值偏小,求出的总功偏小,测得的机械效率将偏大。
(5)要想提高滑轮组的机械效率,除了增大重物外,可以减小动滑轮的重或减少摩擦或减少绳重。
8.(1) 匀速 偏小
(2) 无关 2、3
(3) 80.0 低
(4)0.03
【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]如果在实验中加速向上提升重物,提升物体的拉力变大,提升相同的高度,拉力做的总功变大,而有用功不变,根据可知,所测滑轮组的机械效率偏小。
(2)[1]通过比较1、2两次实验数据,绳子段数不同,提升的重物相同,机械效率相同,可得出结论: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。
[2]通过比较第2、3次的实验数据,同一滑轮组提升不同重物,钩码重不同,机械效率不同,可得出结论:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(3)[1]第4次实验中拉力做的有用功为
总功为
所以第4次实验中滑轮组的机械效率为
[2]比较第3、4次的实验数据,不同滑轮组提升相同重物,动滑轮重不同,机械效率不同,分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(4)第3次实验中拉力做的总功为
有用功为
由图可知,第3次实验使用了一个动滑轮,则克服动滑轮重力所做的功为
第3次实验中克服摩擦做的额外功为
9.(1)甲
(2) 竖直向上匀速 0.4 41.7%
【详解】(1)根据表中的第一次实验数据可得
即连接动滑轮的绳子有3段,可以判断出第一次实验所选择的是甲滑轮组。
(2)[1][2]在第一次实验中,当竖直向上匀速拉动滑轮组时,测力计示数如图丙所示,由于测力计的分度值为0.2N,则拉力大小为
[3]该次实验滑轮组的机械效率为
10.(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。
11.(1)88.9%
(2)物重
(3)C
(4)越大
(5)18
【详解】(1)第2次实验的机械效率
(2)三次实验使用同一滑轮组,动滑轮重力不变,仅改变钩码重力,机械效率随钩码重力增大而提高。故同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。
(3)从实验数据看,钩码的重力越大,机械效率越高,钩码的重力为6N时,效率为,则当钩码的重力为8N时,机械效率应高于,故选C。
(4),主要是克服绳重和摩擦做的额外功。钩码重力越大,绳子对滑轮的拉力越大,摩擦力也越大,因此越大。
(5)动滑轮重力为时,,忽略绳重和摩擦时,机械效率公式为:
则物体重力
12.(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。
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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