中考物理一轮专题 测滑轮组的机械效率带答案 8页

测滑轮组的机械效率 1、某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第 1、2、3 次实验装置如图中的甲、乙、丙 所示。 （1）、请计算出后两次的机械效率，并填入表格中； (2)、比较 1、2 两次实验，可得的结论：_______________________________________ (3)、比较 2、3 两次实验，可得的结论：_______________________________________ 次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度 h/m 测力计的 示数 F/N 测力计移 动距离 s/m 机械效率 η /％ 1 2 0.1 0.9 0.3 74.1 2 4 0.1 1.6 0.3 3 4 0.1 1.1 0.5 2、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，数据如下表： ① 表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是______ ② 3 次实验中滑轮组的机械效率是_______ ③ 本次实验得到的结论是：___________________________________ 实验 次数 物重 G/N 物 体 上 升 的 高 度 h/cm 测力计的示数 F/N 测 力 计 移 动 的 距 离 s/cm 1 6 3 2.5 9 2 6 5 2.5 18 3 6 8 2.5 24 （2）小红在小明实验的基础上利用图乙也做了实验， ①小红的做法是为了控究 _________________________ ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦， 它们的机械效率 _______（选填“相同”或“不相同”），理由是：_____ ________________________________________________. 得到的结论是：___________________________ _______. （3）小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表： 物理量 控制因素 物重 G/N 绳端拉力 F/N 机械效率η /％ 较小提升速度 10 4.2 79.4 中等提升速度 10 4.2 79.4 较大提升速度 10 4.2 79.4 在小军的实验中，你得到的结论是：________________________________________。 3、在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如图是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。 （1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为_______J,人做的总功为______J。 钩 码 总 重 G(N) 钩码上升高度 h(m) 测 力 计 拉 力 F(N) 测 力 计 移 动 距 离 s(m) 5 0.05 1.4 0.15 （2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是____________；结合测力计放大图，可知小强的错误是 甲甲 _________________。 （3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该是______。 钩 码 总 重 G(N) 钩 码 上 升 高 度 h(m) 测 力 计 拉 力 F(N) 测 力 计 移 动 距 离 s(m) 5 0.05 1.4 0.15 4、某班同学利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率” 的实验以后，进行了小组交流，下表是甲乙两小组的实验数据记录： 实验小组 钩码重 G/N 动滑轮重 G/N 拉力 F/N 机械效率 η /％ 甲 0.5 0.4 0.35 47.6 乙 0.5 0.4 0.38 43.9 甲、乙两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮组机械效率却不同，可能的原因是什么？ 5、在测定“各种滑轮组机械效率与物重关系”的实验中，小明用如图所示的滑轮组进行实验，并将数据记录在了下面 表格中。 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 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 2 0.1 0.9 0.3 3 3 0.1 1.1 0.3 （1）请你用笔画线代替绳子，根据数据组装滑轮组 ；并计算出后两次滑轮组的机械效率。 （2）就这一问题的研究，你认为她收集的数据是否充分？说明理由。 6、在研究“影响滑轮组的机械效率因素”的实验中，小聪同学预设的实验过程是：用弹簧测力计 测出一个钩码的重力，按照图甲组装滑轮组，静止时读出测力计的示数 F1，根据 η=G/Fn 计算 出滑轮组的机械效率η1。再按照图乙组装滑轮组（动滑轮大小变化），改变所提物重，提升两 个钩码，重复上述实验计算出滑轮组的机械效率η2，比较得出滑轮组的机械效率高低只与物重 有关。指出实验方案有哪些不足，并提出相应的改进意见。 7、学校实践活动中，小明同学在探究“测滑轮组的机械效率与物重的关系”的实验中，得到了如 下实验数据：（不计绳重及摩擦） 实验 次数 物重 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 平均机械效 率 1 2 0.1 1.5 0.2 66.7% 80.3%2 4 0.1 2.5 0.2 80% 3 6 0.1 3.5 0.2 85.7％ 4 8 0.1 4.5 0.2 88.9% （1）请你指出表格中不合理的地方，并说出你认为不合理的理由. （2）聪明的小明仔细分析了实验表格，他发现了一个欣喜的结论，使用此滑轮组时拉力一定小于物重。请你对此结论 进行评价. 8、在探究“滑轮组机械效率与物重关系”的实验中，用同一滑轮组装置做了三次实验，测量的数据如下表： 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 1 0.1 0.6 0.3 55.6 2 2 0.1 0.9 0.3 74.1 3 3 0.1 1.1 0.3 90.9 右图是某公司的一幅广告宣传画：一个 巨大的滑轮提起一个小皮箱，宣传文字写着“事无大小，必尽全力”。 （1）请你分析上述实验数据，得出机械效率与物重的定性关系； （2）利用这个关系对这幅宣传画发表自己的评述 9、将重物从楼下搬到楼上是很辛苦的。一位同学想运用所学的知识设计了一个升降装置，用电动机提供动力将物体拉 上楼，经过班内同学交流确定以下两套方案，如甲乙两图，请你对两套方案进行对比，作出评价. 10、（2007 武汉）小强在测滑轮组的机械效率时，记录了如下的实验数据：（不计绳重和摩擦） （1）根据下表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为 。 （2）请帮助小强画出该滑轮组的绕线方式。 （3）当动滑轮重为 N 时，使用该滑轮组提起 2N 重的钩码刚好不省力。 11、（2007 桂林）小明对“斜面的机械效率与什么因素有关？”这一课题，提出了如下一些值得探究的猜想： ①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关； ②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关； ③斜面的机械效率与斜面的长度有关； ④斜面的机械效率与物体的重力有关。 给你如图所示的装置，请你选择上述猜想中的一项，并解答下列问题： （1）你选择的猜想是 （填写序号） （2）要用图中的器材完成你选择的探究，还要补充的器材是：（至少写出两种） . （3）在实验探究的过程中，需要控制不变的因素有： ① ；② ；③ 。 12、（2005 盐城）在做“测滑轮组机械效率”的实验中，小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两 个滑轮组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）。 （1）对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重 G，然后竖直向上匀速拉动弹簧秤 使钩码升高，从弹簧秤上读出拉力值 F，即可算出该滑轮组的机械效率η= 。 （2）比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η甲 η乙（选填：＞、＜或＝）。 （3）实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是固定的，于是他用实验进行了探究， 并证明自己的猜想是正确的。你认为小强应采用的正确方法是什么？ 答： 。 13、在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验， 实验数据如下表所示． 序号 钩码重 G/N 钩码上升的高 度 h/cm 弹簧测力计 的示数 F/N 弹簧测力计移动 的距离 S/cm 1 2 5 0.6 25 2 4 8 1.1 (1) 在表格的空格处，填上合适的数据． (2) 在图 16 中用笔画线代替细绳组装滑轮组． (3)第 1 次实验测得滑轮组的机械效率为________． (4)如果将重为 3N 的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在 ___________范围内． 14、在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明同学测的数据如下表所示： （1）根据表格提供的信息请你帮小明完成滑轮组的装置图。 （2）在表中空白处写出机械效率的值。 （3）实验后小明积极思考如果该滑轮组的滑轮个数及绕绳方式不变，改变其 他因素是否会影响它的机械效率呢？他想可能改变绳子与滑轮之间的摩擦会影 响机械效率。你还能提出一个猜想吗？并针对你的猜想设计实验方案。 猜想； ； 实验方案： 。 15.小明测滑轮组机械效率的实验过程如图 14 所示。小明匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数如图丁所示。 （1）根据上面的实验数据，计算该滑轮组做的有用功、总功和机械效率（写出计算步骤）。 钩码重/N 弹 簧 测 力 计 读数/N 钩码移动的距 离/m 弹簧测力计移动的距 离/m 机械效率 3 1.2 0.1 0.3 丁 甲 乙 图 14 丙 丁 （2）若增加提升钩码的个数，该滑轮组的机械效率 （填“增大”、“不变”或“减小”）。影响该滑轮 组机械效率的因素还有 。 16、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，实验装置如下图： 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 1.4 2.4 绳端移动距离 S（m） 0.3 0.5 0.3 机械效率η 74% （1）通过表中数据可分析出实验 1 是用 （填“甲”或“乙”）图做的实验，实验 2 是用 （填“甲” 或“乙”）图做的实验。（2 分） （2）请将表中空白处填上恰当的数据。（百分号前保留整数）（2 分） （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___________。（1 分） （4）比较实验 1 和实验 3 可得正确结论：使用同一滑轮组，________________________，可以提高滑轮组的机械效率。 （1 分） 17、在探究“滑轮组的机械效率与提升物体的重力大小是否有关”的实验中，所用的实验装置如图(甲)所示。另外提供 的实验器材还有：一把刻度尺、钩码(质量未知)若干。 (1)请画出记录实验数据的表格，并写出用直接测量的物理量表示的机械效率表达式。 ①记录实验数据的表格： ②用直接测量物理量表示的机械效率表达： 。 (2)在实验中匀速提升物体时，弹簧测力计的示数如图(乙)所示，则拉力的大小 N。如果拉弹簧测力计 时用力较大，使物体运动的速度越来越大了，则测得的滑轮组的机械效率将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 18、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关； 滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。 一位同学设计了如图 5 所示的四个滑轮组，并将所滑实验数据填入下表： 实验次数 动滑轮重/N 物重/N 拉力/N 绳子的股数 n 机械效率η 甲 乙 1 1 2 1 2 1 4 1.67 3 2 4 2 4 1 4 2.5 (1) 实验时，应_________、__________ 拉动弹簧测力计，使钩码上升，并由弹簧 测力计读出绳子自由端的_____________ 的大小；同时用____________测出钩码升 高的高度人。 (2)在表中填上四次实验的绳子的股数 n 和 机械效率。 (3)根据实验_______和________(填①、②、 ③、④)可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关； 图 5 (4)根据实验②和③可知，滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越______________; (5)通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越__________； (6)要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该选用__________(填“同一”或“不同”)滑轮组，提升 ___________(填“相同”或“不同”)的高度去研究。 19、某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第 1、2、3 次实验装置分别如图 27 中的甲、 乙、丙所示。 次 数 钩码重 G／N 钩码上升高 度 h／m 有用功 W 有用／J 测力计拉力 F／N 测力计移动 距离 S／m 总功 W 总／J 机械效 率η 1 2 0．1 0．2 0．9 0．3 0．27 74．1% 2 4 0．1 0．4 1．6 0．3 0．48 83．8% 3 4 0．1 1．1 0．5 0．55 （1）比较第 1 次实验和第 2 次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越________。 （2）第 3 次实验中所做的有用功是________J，机械效率是________ （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，使动 滑轮所做的额外 功________（选填“增大”或“减小”），因而．由第 2、3 次实验 可知：滑轮组的机 械效率与动滑轮自重大小有关。 （4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，________额外 功（选填“增大” 或“减小”）。 20、做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按照图 6 所示装置对动 滑轮特点进行了 探究，记录的数据如下表： 通过分析数据。她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验， 回想你的实验经历，回答下列问题： （1）该实验中出现这样结果的主要原因是什么？除此之外还应满足什么条件时“使用动滑轮能省一半 的力”？ （2）分析表中数据你还发现该装置的机械效率随物重的增大怎样变化？ 21、在探究滑轮组机械效率的实验课上，同学们利用老师提供的器材组装 了多种滑轮组； （1）请你在上图中任选两图，猜想它们的效率是否相同，如果不同可能是什么因素影响了它们的效率？ （2）请你根据你的猜想，设计合理的实验步骤来验证它； （3）根据可能出现的现象写出实验结论 参考答案： 1、 （1）同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高 （2）不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低 2、18cm 或 5cm、80%、滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关 （2）滑轮组的绕线方式 、相同、做的有用功相同，做的额外功也相同、滑轮组的机械效率与绕线方式无关、滑轮组 的机械效率与物体被提升的速度无关 3、0.25、0.21、有用功大于总功、测力计的示数读错、92.6% 4、测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确、滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同 5、不充分，因为他只采用了此滑轮组进行了三次实验，应该换用不同的滑轮组再进行实验，结论就会更可靠。 6、（1）、在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速运动过程中读数 （2）、探究机械效率与物重关系时，换用了不同的滑轮组，应用同一个滑轮组进行实验 （3）、探究机械效率与哪些因素有关，而得到的结论是只与物重有关 7、（1）平均机械效率一栏不合理，物重发生改变时，机械效率已经发生改变，求平均机械效率无意义。 （2）不正确，他只探究了物重大于 1N 时的情况，应再探究物重等于 1N 和物重小于 1N 时的情况。 8、甲的机械效率比乙的高、物重太大时，甲提不起来、乙比甲省力 9、（1）同一滑轮组，物重越重，滑轮组的机械效率越高 （2）物重越小，滑轮组的机械效率越低 10、不考虑摩擦和绳重时，F＝（G＋G 动）/n，代入η＝ Fn G ，得η＝G/(G+G 动)，代入数据可求得η＝80％。由表格 中数据可知，s=2h，所以绕线时，要有 2 股绳子吊起动滑轮。根据滑轮组省力公式 F＝（G＋G 动）/2，不省力即 F=G 物 ＝2N，解得 G 动＝2N。 11、（1）任选其中一个均可 （2）（3）见下表 选择 补充器材 控制因素 ① 弹簧测力计，刻度尺 斜面长、斜面的粗糙程度、物体重 ② 弹簧测力计，刻度尺，毛巾 斜面长、斜面高、物体重 ③ 弹簧测力计，刻度尺 斜面高、斜面的粗糙程度、物体重 ④ 弹簧测力计，刻度尺，不同重物 斜面长、斜面高、斜面的粗糙程度 12、（1）η＝ Fn G ；（2）＞；（3）用相同的滑轮组提升不同的数量的钩码，分别测出相应的机械效率，然后进行比 较，得出结论。 13、（）、40 （2）略 （3）66.7﹪（4）66.7％〈η〈72.7％ 14、（1）略 （2）83.3％（3）略 15、⑴根据题目的实验数据得知：物体重 G＝2.0N，弹簧测力计拉力 F＝0.8N， 物体升高 H＝0.1 m，弹簧测力计移动的距离 L＝0.3m 根据 W＝FS 得：W 有＝GH＝2.0N×0.1m＝0.2J W 总＝FL＝0.8N×0.3m＝0.24J η＝W 有／W 总＝0.2J／0.24J＝83.3﹪ ⑵增大 动滑轮重 绳的重及机械的摩擦 16、（1）甲、乙 （2）74％ 83％ （3）越低 （4）物重越重，滑轮组的机械效率越低 17、 次 数 钩码重 G／N 钩码上升高 度 h／m 有用功 W 有用／J 测力计拉力 F／N 测力计移动 距离 S／m 总功 W 总／J 机械效 率η 1 2 3 （2）Gh/FS×100％ (3)0.8N 、偏小 18、（1）匀速、向上、 拉力大小 刻度尺（2）3、3、3、2 66.7％、80％、66.7％、80％ （3）①、② （4）低 （5）低 （6）同一 、不同 19、（1）、高 （2）、0.4 72.7％ （3）增大（4）减小 20、（1）绳与轮间的摩擦、动滑轮重使用轻质的滑轮 （2）、同一滑轮组，机械效率随物重的增大而增大 21、略