• 440.03 KB
  • 2021-11-06 发布

2020年中考物理实验复习必刷题13滑轮组机械效率的测量含解析

  • 21页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
‎13 滑轮组机械效率的测量 一、实验探究题(共15题)‎ ‎1.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),实验数据记录如下表。‎ 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 ‎3‎ ‎6‎ ‎10‎ ‎30‎ ‎90.9%‎ ‎(1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计;‎ ‎(2)在第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: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           。‎ A. 71.6%                                 B. 82.6%                                 C. 92.4%                                 D. 100%‎ ‎(5)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象。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________(选填“高”或“低”);分析图象中的A点可知,被提升物体所受的重力为________N.(忽略绳重和摩擦)‎ ‎2.某实验小组的同学用如图(甲)所示的器材,探究影响滑轮组机械效率的因素.‎ ‎(1)要提起图(甲)中的重物,请完成滑轮组的绕线(要求拉力最省).‎ 该实验小组的同学将图(甲)中的物体换成钩码,采用图(乙)所示的绕线方法,测得滑轮组的机械效率如下表所示.‎ 21‎ 实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 拉力F/N 拉力F通过距离s/m 机械效率η/%‎ ‎1‎ ‎0.50‎ ‎0.20‎ ‎0.42‎ ‎0.40‎ ‎60‎ ‎2‎ ‎1.00‎ ‎0.20‎ ‎0.76‎ ‎0.40‎ ‎3‎ ‎1.50‎ ‎0.20‎ ‎1.05‎ ‎0.40‎ ‎71‎ ‎4‎ ‎2.00‎ ‎0.20‎ ‎1.38‎ ‎0.40‎ ‎72‎ ‎5‎ ‎2.50‎ ‎0.20‎ ‎1.68‎ ‎0.40‎ ‎74‎ 第二次实验,滑轮组的机械效率η2=________%(计算结果保留整数位).‎ ‎(2)请根据上表中的数据,在如图的坐标中用光滑曲线画出η与G的关系图.‎ ‎(3)根据以上信息,可以得出:随着提升物重的增加,滑轮组的机械效率________(选填“增大”、“减小”或“不变”).‎ ‎(4)本次实验中,除物重外,影响该滑轮组机械效率的主要因素还有①________、②________.‎ ‎(5)在某一次测量中,将图(乙)中F的方向改为图(丙)所示,其它条件不变,滑轮组的机械效率________改变.(选填“会”或“不会”)‎ ‎3.如图所示是测量滑轮组的机械效率的实验装置,相关数据记录在表中.‎ 实验序号 钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端的拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率 ‎1‎ ‎4‎ ‎0.10‎ ‎1.8‎ ‎0.3‎ ‎2‎ ‎6‎ ‎0.10‎ ‎2.5‎ ‎0.3‎ ‎3‎ ‎6‎ ‎0.15‎ ‎2.5‎ ‎(1)请分析表格中实验数据,在下图中画出滑轮组的绕线方法.‎ ‎(2)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上________拉动弹簧测力计.‎ ‎(3)第三次实验中,绳端移动的距离为________,滑轮组的机械效率为________.‎ ‎(4)分析实验数据发现,同一滑轮组提升重物的重力变大时,滑轮组的机械效率将________(选填“变大”“变小”或“不变”).‎ ‎4.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,实验装置如图所示.‎ 21‎ ‎(1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计,使钩码上升.‎ ‎(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用________(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验.‎ 实验次数 物理量 ‎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 ‎1.6‎ ‎2.4‎ 绳端移动距离s/m ‎0.3‎ ‎0.4‎ ‎0.3‎ 机械效率η ‎74.1%‎ ‎62.5%‎ ‎(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________(选填“越高”、“不变”或“越低”).‎ ‎(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验,表中第3次试验中空缺的数据应为:机械效率η=________.‎ ‎(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,________.‎ ‎5.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,实验装置如图所示.‎ ‎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 ‎1.6‎ 绳端移动距离s/m ‎0.3‎ ‎0.4‎ 机械效率η ‎74.1%‎ ‎62.5%‎ ‎(1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计,使钩码上升.‎ ‎(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用________(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验.‎ 21‎ ‎(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________(选填“越高”、“不变”或“越低”).‎ ‎(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验,测力计的示数如图丙所示,表中第3次试验中空缺的数据应为:绳端拉力F=________N,绳端移动距离s=________m,机械效率η=________.‎ ‎(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,________.‎ ‎6.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 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 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%‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎0.1‎ ‎1.4‎ ‎0.5‎ ‎57%‎ ‎3‎ ‎6‎ ‎0.1‎ ‎2.4‎ ‎0.3‎ ‎(1)通过表中数据可分析出实验2是用________(选填“甲”或“乙”)图做的实验.‎ ‎(2)第三次实验的机械效率是________(百分号前保留整数)‎ ‎(3)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,滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”).‎ ‎(4)比较实验1和实验3可得结论:使用同一滑轮组,________,可以提高滑轮组的机械效率.‎ ‎7.小华等同学在“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 ‎2‎ ‎0.1‎ ‎1.39‎ ‎0.2‎ ‎72%‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎0.1‎ ‎0.90‎ ‎0.3‎ ‎74%‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎0.1‎ ‎1.51‎ ‎0.3‎ ‎88%‎ 21‎ ‎4‎ ‎4‎ ‎0.1‎ ‎1.25‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎(1)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计.‎ ‎(2)小华发现实验过程中边拉边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法________(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响.‎ ‎(3)用丁图装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请问表中①的值为________;②的值为________.‎ ‎(4)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________.‎ ‎(5)对第1次实验的机械效率略小于第2次实验的原因,做出合理的解释:________.‎ ‎8.下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告 实验名称:测量滑轮组的机械效率 实验步骤:‎ ‎(1)观察弹簧测力计的量程、________并观察指针是否指在零刻度线,‎ ‎(2)如图所示,测量物体G所受的重力为________。‎ ‎(3)如图所示,实验过程中,要________竖直向上拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值,用________测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将数据填入表格,根据表格中的数据,可以知道他们选用的滑轮组是________(选填”甲“或“乙”)‎ ‎(4)仅改变重物G上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据实验记录:‎ 实验次数 物体重量g/n 物体上升高度h/cm 拉力F/N 拉力移动的距离s/cm 机械效率η/% ‎ ‎1‎ ‎5.00‎ ‎1.80‎ ‎15.00‎ ‎85.2%‎ ‎2‎ ‎8.00‎ ‎1.77‎ ‎24.00‎ ‎86.6%‎ ‎3‎ ‎10.00‎ ‎1.75‎ ‎30.00‎ ‎87.6%‎ 21‎ 实验结论:滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。‎ 实验讨论与交流 ‎①小明和小红的实验结论:________(选填“科学”或”不科学”)。‎ ‎②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率,建议进一步探究;改变________,重复实验(3)步骤,计算出机械效率进行比较分析。‎ ‎9.小明同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中。‎ ‎(1)实验中应竖直方向________拉动弹簧测力计,为了能准确测量绳子自由端的拉力F,应该在弹簧测力计________(填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数。‎ ‎(2)小明同学实验时,记录的数据在表格中,请认真填写所缺少的部分________ ‎ ‎(3)根据表中数据,在如图1中画出小明同学实验时滑轮组的连接装置图。‎ ‎(4)同学小丽观察并分析了小明的实验后,认为小明的实验中,可少用一种测量工具,也能测出滑轮组的机械效率。‎ 答:去掉________;此时滑轮组的机械效率的表达式为________ (依据实验装置图和所测物理量)。‎ ‎(5)小华在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验(滑轮的规格相同),如图2所示。‎ ‎①小华多使用一个滑轮,目的是为了改变________。‎ ‎②当小华和小明使用各自的滑轮提升相同的钩码时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率________(选填“相同”或“不相同”)。‎ ‎10.在探究滑轮组的机械效率时,小明利用两组滑轮组进行了5次测量,测得数据如表:‎ 实验次数 动滑轮重G动/N 物重G/N 钩码上升高度h/m 动力F/N 动力作用点移动距离s/m 滑轮组的机械效率η/%‎ ‎1‎ ‎0.5‎ ‎1‎ ‎0.1‎ ‎0.7‎ ‎0.3‎ ‎47.6‎ ‎2‎ ‎0.5‎ ‎1‎ ‎0.2‎ ‎0.7‎ ‎0.6‎ ‎47.6‎ ‎3‎ ‎0.5‎ ‎2‎ ‎0.1‎ ‎1.1‎ ‎0.3‎ ‎60.6‎ ‎4‎ ‎0.5‎ ‎4‎ ‎0.1‎ ‎2‎ ‎0.3‎ ‎66.7‎ ‎5‎ ‎1‎ ‎4‎ ‎0.1‎ ‎1.6‎ ‎0.5‎ ‎①‎ 21‎ ‎(1)请根据前四组数据,在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法.‎ ‎(2)实验中应沿竖直方向________拉动弹簧测力计.‎ ‎(3)表格中编号①处数据应为________;‎ ‎(4)由表中第1、2组数据可知,同一滑轮组的机械效率与________无关.‎ ‎(5)由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和________有关.‎ ‎(6)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________的(填“正确”或“错误”).‎ ‎11.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示.‎ 次数 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 ‎0.1‎ ‎1‎ ‎0.3‎ ‎66.7%‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎0.1‎ ‎1.4‎ ‎0.3‎ ‎71.4%‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎0.1‎ ‎1.8‎ ‎0.3‎ ‎74.1%‎ ‎4‎ ‎2‎ ‎0.1‎ ‎1.5‎ ‎0.2‎ ‎(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是________(结果精确到0.1%).这次数据是用图中________(填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的.‎ ‎(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该________.在第1次实验中,拉力F所做的额外功为________ J.‎ ‎(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断:________.(选填“正确”或“错误”)‎ ‎12.物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如下表所示.‎ 21‎ 次数 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 ‎4‎ ‎0.1‎ ‎2.0‎ ‎0.3‎ ‎(1)实验中应竖直向上________拉动弹簧测力计 ‎(2)第4次实验测得的机械效率为________ % ‎ ‎(3)比较________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无关:比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组,________越大,机械效率越高,第4次拉力做的额外功与第3次相比________(选填“增大”、“减小”或“不变”),由此可见机械效率提高的原因是________.‎ ‎13.小明和小红在测定滑轮组机械效率的实验中 ‎(1)滑轮组所挂的重物的重量为3.6N,如图1所示重物从原来图1的位置被提升到图2的位置,在提升过程中应使弹簧测力计竖直________上升。弹簧测力计的示数如图2所示,则滑轮组绳子自由端受到的拉力是________N,滑轮组的机械效率是________%。‎ ‎(2)小明想进一步探究物重对滑轮组机械效率的影响,于是另外找来了三个物块,其中A重5N,B重8N,C重12N,小红一眼看出其中有一个物块不能利用现有的实验装置完成实验,你认为不能完成实验的是物块________(选填“A”、“B”或“C”),原因是________。(忽略绳重及一切摩擦)‎ ‎(3)在完成实验后,他们发现:同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而________(选填“变大”或“变小”)。‎ ‎14.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:‎ 21‎ ‎(1)在表中空格处填下适当的数据________(机械效率用百分数表示,保留一位小数)。‎ ‎(2)在实验操作中应竖直向上________拉动弹簧测力计。‎ ‎(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组,________可以提高滑轮组的机械效率。‎ ‎(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你作出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与________、________有关(写出两种影响因素)。‎ ‎15.小红用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验(忽略绳重和摩擦)。‎ ‎(1)实验中,应该在___________时(选填以下正确选项前的字母),读取测力计示数;‎ A. 竖直匀速拉动                    B. 竖直加速拉动                    C. 静止                    D. 任意方向匀速拉动 ‎(2)若重物以0.lm/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。‎ ‎(3)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象,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________。‎ ‎(4)分析图象中的A点可知,被提升物体所受的重力为________N。‎ ‎(5)小红在上述实验的基础上多使用一个滑轮再次做了实验,如图丙所示。小红多使用一个滑轮,目的是_____。(选填以下选项前的字母) ‎ A. 可以省力                    B. 可以省功                    C. 可以省距离                    D. 可以改变拉力的方向 21‎ ‎(6)小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时,甲、丙滑轮组的机械效率________(选填“相同”或“不相同”)。‎ 21‎ 答案解析部分 一、实验探究题 ‎1.【答案】(1)匀速 (2)88.9% (3)高 (4)C (5)低;12 ‎ ‎【解析】【解答】解:(1)在实验过程中,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,测力计示数才等于拉力大小;(2)由表中数据可得,第2次实验中滑轮组的机械效率为:‎ η===×100%≈88.9%;(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次实验的物重还大),则此时滑轮组的机械效率可能为92.1%,不可能为100%,‎ 故答案为:C;(5)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;‎ 根据图丁可知,当动滑轮重为4N时,滑轮组的机械效率为75%;‎ 忽略绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η===,‎ 所以,被提升物体所受的重力:G===12N。‎ 故答案为:(1)匀速;(2)88.9%;(3)高;(4)C;(5)低;12。‎ ‎【分析】(1)要匀速竖直向上拉动弹簧测力计,此时拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定; (2)根据公式η==可计算出机械效率; (3)结合实验数据,利用控制变量发进行分析得出结论. (5)根据机械效率与动滑轮重的关系得出相应的结论;忽略绳重和摩擦,根据η===即可求出被提升物体所受的重力.‎ ‎2.【答案】(1)66 (2)解:根据表中数据,先画点再描线,如下图所示:‎ 21‎ ‎ (3)增大 (4)绳与轮的摩擦;轮与轴的摩擦 (5)不会 ‎【解析】【解答】解:(1)分析可知,滑轮组最省力的绕法是由三段绳子承担物重,故其绕绳如下:‎ ‎·(2)根据表中的数据,代入公式计算得:η= = = =66%;(4)读取图象可获得信息,随着物重的增大,滑轮组的机械效率逐渐增大;(5)影响滑轮组机械效率的因素主要有物重、动滑轮重、绳重、摩擦等,在本次实验中,动滑轮重和绳重都是不变的,因此,除物重外,影响滑轮组机械效率的因素就只有摩擦了,包括绳与轮的摩擦和轮与轴的摩擦;(6)读图可知,绳端最后绕过的是定滑轮,定滑轮只改变力的方向,不影响力的大小,因此,拉力的最终方向不影响力的大小变化,机械效率当然也就不会变化.‎ 故答案为:(1)如图;(2)66;(3)如图;(4)增大;(5)绳与轮的摩擦;轮与轴的摩擦;(6)不会.‎ ‎【分析】(1)由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,其最省力的绕线方法就是由三段绳子承担物重,据此来进行绕线;(2)根据表中数据,利用公式η= = 可求出机械效率的大小;(3)根据表中数据,先画点,再描线即可;(4)结合图线的变化趋势或分析表中的数据,均可得出随着物重的增加,机械效率的变化情况;(5)影响滑轮组机械效率的因素主要有物重、动滑轮重、绳重、摩擦等,据此来解答;(6)观察图可知,绳端最后绕过的是定滑轮,定滑轮只起改变力的方向的作用,对力的大小不会产生影响.‎ ‎3.【答案】(1)解:见图 21‎ ‎ (2)匀速 (3)0.45m;80% (4)变大 ‎【解析】【解答】解:(1)当钩码升高0.1m时,绳子自由端移动0.3m,n= = =3,说明物体有三段绳子承担,绳子的段数是奇数,从动滑轮开始绕起,如图所示:(2)实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定;(3)由图示可知,滑轮组承重绳子有效股数n=3,‎ 第3次测量中,弹簧测力计移动的距离s=nh=3×0.15m=0.45m;‎ 第3次测量中,弹簧测力计移动的距离s=nh=3×0.15m=0.45m;‎ 滑轮组的机械效率η3= = = ×100%=80%;(4)根据第1次和第2次数据可知,机械效率分别为:η1= = = ×100%≈74%;‎ η2= = = ×100%=80%;‎ 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.‎ 故答案为:(1)见上图;(2)匀速;(3)0.45m;80%;(4)变大.‎ ‎【分析】(1)通过物体升高的距离和绳子自由端移动的距离,确定绳子的段数,确定滑轮组的绕法;(2)只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;(3)重物和动滑轮有三段绳子承担,绳子移动的距离物体升高距离的3倍;根据公式械效率η= = 可计算出机械效率;(4)根据1、2次实验中的物重、物体升高的距离、弹簧测力计的拉力、弹簧测力计移动的距离,求出机械效率,然后得出结论.‎ ‎4.【答案】(1)匀速 (2)乙 (3)越低 (4)83.3% (5)增加提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率 ‎【解析】【解答】解:(1)实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计的,这样示数才会稳定,所读出的数值才等于拉力的大小;(2)实验2,物体升高0.1m,绳子自由端移动0.4m,说明物体和动滑轮有4段绳 21‎ 子承担,所以实验2数据是由乙滑轮组进行的;(3)根据表中数据,由n= 可知,实验1中n=3,实验2中n=4,显然实验1选择甲图进行实验,实验2选择乙图进行实验,并且提升物体的重力相同,实验1的机械效率大于实验2的机械效率,故可得出的结论是:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低;(4)第3次试验的机械效率为:η= = = ×100%≈83.3%;(5)由实验1和实验3可得:使用同一滑轮组,物体越重,滑轮组的机械效率越高,所以增加物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率.‎ 故答案为:(1)匀速;(2)乙;(3)越低;(4)83.3%;(5)增加提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率.‎ ‎【分析】(1)实验中要匀速拉动弹簧测力计,这样示数才与拉力相同,并有利于准确读数;(2)根据物体升高的距离和绳子自由端移动的距离,判断承担物体和动滑轮绳子的段数.通过绳子的段数进行判断;(3)比较实验1和2的实验数据和所选装置的不同,根据共同点和不同点得出正确结论;(4)知道物重、物体升高的距离、拉力、拉力移动的距离,求出有用功、总功和机械效率;(5)在不考虑绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关,在提起的物重一定时,动滑轮越重,机械效率越低;在动滑轮重相同时,提起的物体越重,机械效率越高.‎ ‎5.【答案】(1)匀速;(2);(3);(4);(5)提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高 (2)乙 (3)越低 (4)2.4;0.3;83.3% (5)提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高 ‎【解析】【解答】解:(1)实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定;(2)实验2,物体升高0.1m,绳子自由端移动0.5m,说明物体和动滑轮有5段绳子承担,所以实验2数据是由乙滑轮组进行的;(3)由实验1和实验3可得:使用同一滑轮组,物体越重,滑轮组的机械效率越高,所以增加物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率;(4)由丙图知,测力计的分度值为0.2N,其示数为2.4N;由表中第1次实验数据可知,绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍,第三次实验使用同样的装置,则第3次实验:绳端移动距离s=3h=3×0.1m=0.3m,机械效率η= = = ×100%≈83.3%;(5)由表中第1次实验和第3次实验数据可知:使用同一滑轮组,提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高.故答案为:(1)匀速;(2)乙;(3)越低;(4)2.4;0.3;83.3%;(5)提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高.‎ ‎【分析】(1)只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;(2)根据物体升高的距离和绳子自由端移动的距离,判断承担物体和动滑轮绳子的段数.通过绳子的段数进行判断;(3)在不考虑绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关,在提起的物重一定时,动滑轮越重,机械效率越低;在动滑轮重相同时,提起的物体越重,机械效率越高;(4)在进行测力计的读数时,注意测力计的分度值;根据表中实验数据求出绳子移动的距离,应用效率公式求出滑轮组效率;(5)根据实验控制的变量与表中实验数据分析答题.‎ ‎6.【答案】(1)乙 (2)83% ‎ 21‎ ‎(3)低 (4)提升的物体越重 ‎【解析】【解答】解:(1)读图可知,乙用3段绳子吊着物体,因此s=5h,分析表中的数据可以看出,实验2符合这一倍数关系;(2)实验2的机械效率η= ×100%= ×100%= ×100%≈83.3%;(3)实验1和2中,提升重物相同,距离相同,只是滑轮组不同,尤其是动滑轮的个数不同,实验2的机械效率低于实验1,因此可得出:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低;(4)实验1和3中,滑轮组相同,实验3提升的重物大于实验1,机械效率也更高,说明:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高.‎ 故答案为:(1)乙;(2)83%;(3)低;(4)提升的物体越重.‎ ‎【分析】(1)通过观察承担物重的绳子的段数,再分析表格中s与h的关系,可判断实验1是用哪个装置进行的实验;(2)实验3的机械效率可通过公式代入相关数据进行计算得出;(3)比较实验1和2的条件和机械效率大小,可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响;(4)比较实验1和3的条件和机械效率大小,可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响.‎ ‎7.【答案】(1)匀速 (2)不正确;摩擦力 (3)0.4;80% (4)大 (5)第1次实验的摩擦力比第2次大些 ‎【解析】【解答】(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)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,他的想法不正确,因为她没有考虑到绳子与轮之间的摩擦对滑轮组机械效率的影响,导致测力计示数偏小;(3)由图丁知,绳子的有效段数n=4,‎ 在第4次实验中,绳端移动的距离:‎ s=4h=4×0.1m=0.4m;‎ 第4次实验测得的机械效率为:‎ η= = = ×100%=80%;‎ 如下表所示:‎ ‎ 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 ‎0.4‎ ‎80%‎ ‎⑷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大。(5) 因为第一次实验中定滑轮轮轴间的摩擦略大于第二次中的摩擦,所以第1次实验的机械效率略小于第2次实验。‎ 21‎ ‎ 【分析】系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小,所以竖直向上匀速拉动弹簧测力计;考虑到绳子与轮之间的摩擦对滑轮组机械效率的影响,不应该静止拉动弹簧测力计,利用s=4h和机械效率的计算公式可求出,分析数据可得同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高,考虑摩擦对实验的影响.‎ ‎8.【答案】(1)分度值(2)4.6N (3)匀速;刻度尺;乙(4)不科学;物重 【解析】【解答】(1)使用弹簧测力计前,观察测力计的量程、分度值和指针是否指向零刻度线;(2)根据图像,测力计的指针指向4N超过3格,示数为4.6N;(3)测量滑轮组的机械效率时,拉动测力计要匀速直线拉动,并利用刻度尺测量距离,根据表格中数据,拉力移动的距离是物体上升高度是3倍,说明滑轮组有3股绳,实验时选用了乙图;(4)由于测量过程中有误差,所以滑轮组的机械效率和物体上升高度无关,实验结论不科学,若探究物体重力对机械效率的影响,要改变物重再进行实验。 【分析】(1)使用测量仪器前,要观察量程、分度值和指针是否在零刻度线; (2)根据测力计指针位置读数测量力的大小; (3)实验时要匀速直线拉动测力计,并利用刻度尺测量长度; (4)实验时有误差,要多次实验探究普遍规律。‎ ‎9.【答案】(1)匀速;缓慢匀速提升 (2)83.3% (3)解:如图所示: (4)刻度尺;η=G/3F×100% (5)力的方向;相同 ‎【解析】【解答】(1)由二力平衡的条件可知,只有竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,弹簧测力计的示数才和绳子的拉力相等.‎ 在缓慢提升物体时,还需克服机械摩擦做功,所以为了测量滑轮组提升物体时的机械效率,所以需在缓慢匀速提升时读数;(2)效率η= ;(3)由表格中数据可知,绳端移动距离是物体上升高度的3倍,所以此滑轮组由3段绳子承担物重.故绕线如图:‎ ‎;(4)由于此滑轮组由3段绳子承担物重,则η= ,所以,去掉的器材是刻度尺,少测哪两个数据为物体提高的高度h和绳自由端拉动距离s.(5)①由于定滑轮不能省力,只能改为力的方向,故增加一个定滑轮目的是为了改变施力方向;②忽略绳重与摩擦,提升重物时,要克服动滑轮做额外功,由两图示滑轮组可知,两滑轮组的动滑轮相同;所以当这两位同学使用各自的滑轮组 21‎ 提升相同的重物时,克服动滑轮重力做的额外功相同,做的有用功相等,总功相等,则两滑轮组的效率相同.‎ ‎【分析】此题是测量滑轮组的机械效率,其中考查了机械效率的计算及应用,同时还考查了影响滑轮组机械效率的因素,知道滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关,如果动滑轮重不变,物体越重,机械效率越高;如果物体重不变,动滑轮越重,机械效率越低. (1)实验时应沿竖直方向匀速拉动测力计. (2)根据效率公式分析答题. (3)根据s=nh判断滑轮组承重绳子的有效股数,然后画出滑轮组的绕法; (4)由×100%判断去掉的实验器材和少测的实验数据. (5)①定滑轮不能省力,只能改为力的方向; ②计算滑轮组的机械效率时,若忽略绳重及摩擦,则额外功就是提升动滑轮所做的功,在有用功不变的情况下,即可判断机械效率的情况.‎ ‎ ‎ ‎10.【答案】(1) (2)匀速(3)50.0(4)提升高度(5)提升物重(6)错误 ‎【解析】【解答】由前4组实验数据知,s=3h,所以滑轮组由3段绳子承担物重,因此应从动滑轮绕起,绳子绕法如图所示:‎ 实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,这样才能准确测出拉力的值;‎ 表格中编号①处数据应为;‎ 由表中第1、2组数据可知,同一滑轮组的机械效率与提升高度无关;‎ 由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和提升物重无关;‎ 有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”.分析表中数据知道是错误的。‎ 21‎ ‎【分析】通过机械效率计算公式化简后为,从公式中可看出滑轮组机械效率与物体上升高度无关;没有省功的机械,只有省力的机械。‎ ‎11.【答案】(1)66.7%;乙 (2)增加物重;0.1 (3)错误 ‎【解析】【解答】解:(1)第4次实验的机械效率:η= = = ×100%≈66.7%;由s=nh可得,n= = =2,而图乙中提升物体绳子条数为2,故选择装置乙(2)比较第1、2、3次实验数据可知,对于同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高,因此增大物体的重力可以提高滑轮组的机械效率;‎ 根据第1次实验数据可知,W有=Gh=2N×0.1m=0.2J;‎ W总=Fs=1N×0.3m=0.3J;‎ 由W总=W有+W额可得,W额=W总﹣W有=0.3J﹣0.2J=0.1J;(3)使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大的说法是错误的;比较第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同.‎ 故答案为:(1)66.7%;乙;(2)增加物重;0.1;(3)错误.‎ ‎【分析】(1)根据η= = 求出第4次实验的机械效率;然后根据s=nh求出提升物体绳子的条数,从而确定滑轮组的装置;(2)比较第1、2、3次实验数据,钩码升高的距离相同,绳子自由端移动的距离相同,说明使用的是同一装置,所做的额外功相同,提起的重物不同,机械效率不同据此得出结论.先根据W有=Gh和W总=Fs求出有用功和总功,然后根据W总=W有+W额即可求出拉力所做的额外功;(3)比较1、4次实验数据进行分析,并得出相应的结论.‎ ‎12.【答案】(1)匀速 (2)66.7 (3)1、2;提起的物体重力;增大;有用功增加比额外功增加多得多,从而使有用功占总功的比值变大 ‎【解析】【解答】解:(1)实验中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定,便于读数.(2)由表格第4次实验数据,机械效率大小为:‎ η= ×100%= ×100%= ×100%≈66.7%;(3)探究滑轮组的机械效率与重物被提升高度关系时,应控制其他因素不变,只改变物体被提高高度,由表格数据可知,应比较1、2两次实验;‎ 比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高;‎ 根据W额=W总﹣W有=Fs﹣Gh,‎ W额3=F3s﹣G3h=1.1N×0.3m﹣2N×0.1m=0.13J,‎ W额4=F4s﹣G4h=2.0N×0.3m﹣4N×0.1m=0.2J,‎ 所以第4次拉力做的额外功与第3次相比增大了0.07J;‎ W有3=G3h=2N×0.1m=0.2J,‎ W有4=G4h=4N×0.1m=0.4J,‎ 21‎ 有用功增大了0.2J.‎ 由此可知,有用功增加比额外功增加多得多,从而使有用功占总功的比值变大,即机械效率增大.‎ 故答案为:(1)匀速;(2)66.7;(3)1、2;提起的物体重力;增大;有用功增加比额外功增加多得多,从而使有用功占总功的比值变大.‎ ‎【分析】(1)应竖直匀速拉动测力计,这样拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;(2)根据η= = 计算机械效率;(3)探究滑轮组的机械效率与重物被提升高度关系时,应控制其他因素不变,只改变物体被提高高度;‎ 由第3、4实验数据,找到不变量和改变的量,分析机械效率的影响因素;‎ 根据W额=W总﹣W有=Fs﹣Gh计算3、4两次实验的额外功的大小比较,从而分析提高机械效率办法.‎ ‎13.【答案】(1)匀速;2.4;50 (2)C;所需拉力超过弹簧测力计的量程 (3)变大 ‎【解析】【解答】解:(1)在提升过程中应使弹簧测力计竖直匀速上升;‎ 由图2可知,弹簧测力计的示数是2.4N,滑轮组绳子自由端受到的拉力是2.4N;‎ 由图1所示刻度尺可知,物体上升的高度h=10cm=0.1m,‎ 有用功W有用=Gh=3.6N×0.1m=0.36J,‎ 由图1所示可知,滑轮组承重绳子的股数n=3,‎ 绳子自由端移动的距离s=nh=3×0.1m=0.3m,‎ 拉力做的总功W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J;‎ 滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=50%。(2)由图1所示弹簧测力计可知,‎ 弹簧测力计的量程是0~5N,‎ ‎∵绳子的拉力F=,‎ ‎∴G动滑轮=nF﹣G物体=3×2.4N﹣3.6N=3.6N,‎ 当物体重力是12N时,‎ 拉力:F′===5.2N>5N,‎ 超出弹簧测力计的量程,因此不能用该弹簧测力计测重物C。(3)忽略绳重及一切摩擦时,‎ 拉力F=,‎ 绳子移动的距离s=nh,‎ 拉力总功:‎ W总=Fs=×nh=(G物体+G动滑轮)h,‎ 滑轮组的效率:‎ 21‎ η====,‎ 由此可见:同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而变大。‎ 故答案为:(1)匀速;2.4;50;(2)C;所需拉力超过弹簧测力计的量程;(3)变大 ‎【分析】(1)实验时,应将弹簧测力计竖直匀速向上拉动,由图示弹簧测力计的分度值读出示数,利用s=nh求出物体上升的距离,由功的公式W=Fs求出有用功及总功,然后由效率公式η=×100%求出效率. (2)由图示弹簧测力计确定弹簧测力计的量程,然后根据滑轮组拉力公式F=求出弹簧测力计的拉力,根据拉力不能超过弹簧测力计的量程分析答题. (3)根据效率公式η====进行分析,可以得出滑轮组的机械效率随着物重的增加而变化的关系.‎ ‎14.【答案】(1)88.9% (2)匀速 (3)增加物重 (4)动滑轮;重绳与滑轮的摩擦 ‎【解析】【解答】(1)第2次的机械效率为:;‎ 由图知,第3次实验弹簧测力计的分度值为0.2N,所以示数为2.2N.‎ 因为滑轮组由3段绳子承担物重,所以绳端移动距离为:;‎ 故答案为:(2)在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计.这样弹簧测力计处于平衡状态,弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小.(3)分析实验可知,随着钩码重力的增加,同一滑轮组的机械效率不断增加,所以,使用同一滑轮组,增加物重可以提高滑轮组的机械效率.(4)机械效率是有用功与总功的比.用滑轮组提起重物时,对重物做的功为有用功,克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功是额外功.总功是有用功和额外功的总和,所以动滑轮重、绳重、滑轮的摩擦都会影响机械效率的大小.‎ ‎【分析】(1)利用求得机械效率;结合弹簧测力计的分度值读出示数.‎ ‎(2)实验时,应将弹簧测力计竖直匀速向上拉动,弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小. (3)结合表格数据可知:使用同一滑轮组,增加物重|(有用功增大)可以提高滑轮组的机械效率. (4)要学会两组机械效率的因数还有动滑轮重、绳重、滑轮的摩擦等.‎ ‎15.【答案】(1)A (2)0.3 (3)低 (4)3 ‎ 21‎ ‎(5)D (6)相同 ‎【解析】【解答】(1)测机械效率的实验中:当匀速竖直向上拉动弹簧测力计时,受力平衡,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;(2)由图像可知绳子股数n=3,则弹簧测力计竖直向上移动的速度为:v绳=3v物=3×0.lm/s=0.3m/s;(3)由图乙可知当动滑轮重力增加时做的额外功增多,提升相同的重物时有用功不变,因此机械效率越低;(4)由题意知:;即;(5)如图丙所示,增加的滑轮为定滑轮,定滑轮可以改变力的方向;(6)使用滑轮组提起物体的过程中,额外功主要产生在提起物体的过程中同时将动滑轮也提起,即W额=G动h,动滑轮重相同提升相同的重物时,升高相同的高度,额外功相同,有用功相同,总功相同,由可知机械效率相同。 【分析】(1)实验时,应将弹簧测力计竖直匀速向上拉动. (2)簧测力计竖直向上移动的速度为:v绳=nv物. (3)当动滑轮重力增加时做的额外功增多,据此分析解答. (4)利用求得被提升物体所受的重力 . (5)定滑轮可改变用力的方向. (6)若忽路绳重及摩擦,则克服动滑轮重做的功为额外功的唯一来源,他们做的有用功相同,由分析.‎ 21‎

相关文档