2019屆中考物理知識點全突破系列專題67機械效率的測量實驗（含解析）.docx

機械效率的測量實驗一、實驗探究題1.在穗港碼頭，小華看到工人利用斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到上物理課時老師講過的知識，小華想探究斜面的機械效率可能與哪些因素有關(guān)？小華提出了以下的猜想：A斜面的機械效率可能與放在斜面上的物體的重力有關(guān)。B斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。小華同學(xué)為了證實自己的猜想是否正確，于是他用同一塊木板組成如圖所示的裝置進行了實驗探究，并記錄實驗數(shù)據(jù)如下表：（1）在實驗操作過程中，應(yīng)沿斜面向上_拉動木塊。 （2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可以算出，第1次實驗斜面的機械效率為_；第2次實驗中總功為_J。 （3）要驗證小華的猜想A，必須對比第_（填序號）組實驗數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論：斜面的機械效率與放在斜面上的物體的重力_關(guān)（選填“有”或“無”）。 （4）要驗證小華的猜想B，必須對比第_（填序號）組實驗數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論：其他條件相同時，斜面傾斜角越_（選填“大”或“小”），斜面越省力，斜面的機械效率越_（選填“高”或“低”）。 （5）除了小華的猜想以外，請你猜想斜面的機械效率還可能與_（寫出一個）有關(guān)。 2.小明同學(xué)在做“測定滑輪組機械效率”的實驗中。 （1）實驗中應(yīng)豎直方向_拉動彈簧測力計，為了能準(zhǔn)確測量繩子自由端的拉力F，應(yīng)該在彈簧測力計_（填“緩慢勻速提升”或“靜止”）時讀數(shù)。 （2）小明同學(xué)實驗時，記錄的數(shù)據(jù)在表格中，請認真填寫所缺少的部分_（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在如圖1中畫出小明同學(xué)實驗時滑輪組的連接裝置圖。（4）同學(xué)小麗觀察并分析了小明的實驗后，認為小明的實驗中，可少用一種測量工具，也能測出滑輪組的機械效率。答：去掉_；此時滑輪組的機械效率的表達式為_ （依據(jù)實驗裝置圖和所測物理量）。（5）小華在小明實驗的基礎(chǔ)上多使用一個滑輪也做了實驗（滑輪的規(guī)格相同），如圖2所示。小華多使用一個滑輪，目的是為了改變_。當(dāng)小華和小明使用各自的滑輪提升相同的鉤碼時，若忽略繩重及摩擦，它們的機械效率_（選填“相同”或“不相同”）。3.下圖是小明同學(xué)斜面機械效率跟什么因素有關(guān)的實驗裝置。實驗時他用彈簧測力計拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動。實驗的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：（1）小明探究的是斜面的機械效率跟_的關(guān)系。在第1次實驗中，斜面的機械效率為_，第2次實驗中，斜面的機械效率為_。（2）分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率越_。 4.某小組同學(xué)在探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關(guān)時，提出了一些猜想并對猜想進行驗證（1）如果影響機械效率的因素有A，B，C三個，要研究機械效率與B因素的關(guān)系，需要先控制_因素不變，而改變B因素，從而進行研究 （2）下列A、B是同學(xué)提出的兩個猜想：猜想A：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組細線的繞法有關(guān)；猜想B：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組提升的物重有關(guān)為了驗證上述猜想是否正確，同學(xué)們準(zhǔn)備分別按如圖1、如圖2、如圖3和如圖4進行實驗 驗證猜想A的小組應(yīng)按圖_所示進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小相等，則可初步判斷猜想A是_（正確/錯誤）的 驗證猜想B的小組應(yīng)按圖_所示進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小_（相等/不相等），則可初步判斷猜想B是正確的； （3）實驗過程中測量拉力時彈簧測力計還應(yīng)沿_方向做勻速直線運動. 5.學(xué)習(xí)了機械效率知識后，小明利用斜面進行如圖的實驗。（1）圖中的數(shù)據(jù)是在測量斜面機械效率時得到的，由此可知此時斜面的機械效率_。 （2）全班同學(xué)對“斜面的機械效率跟什么因素有關(guān)”這一課題提出了一些值得探究的猜想：A、斜面的機械效率跟斜面的傾斜程度有關(guān)；B、跟斜面的粗糙程度有關(guān)；C、跟斜面的長度有關(guān)；D、跟物體的重力有關(guān)。小明同學(xué)為了證實其中的部分猜想是否正確，設(shè)計方案并進行了探究，下表反映了他的探究過程。請你替小剛在上表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)（小數(shù)位參照表中相關(guān)數(shù)據(jù)）_。 （3）通過對比實驗數(shù)據(jù)，可驗證猜想_（填寫字母）。 （4）通過對比實驗數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：當(dāng)其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越_。若要驗證猜想D，應(yīng)控制斜面的長、斜面的傾斜程度和_不改變。 6.圖甲是某學(xué)習(xí)小組“測量滑輪組的機械效率”的示意圖。用彈簧測力計豎直向上拉動繩子自由端，將重為4.5N的物體從A位置提升到A位置，同時彈簧測力計從圖中的B位置上升到B位置，在這個過程中，彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示。請你根據(jù)他們做的實驗完成下列問題：（1）物體提升的高度是_cm，拉力是_N，該滑輪組的機械效率=_； （2）若在圖甲裝置的基礎(chǔ)上，增加一個動滑輪，改為圖丙所示的裝置，提升同一物體，則滑輪組的機械效率_（選填“變大”、“變小”或“不變”）。 7.小馬和小李設(shè)計了如圖甲、乙所示兩種滑輪組來提升同一重物，在討論滑輪組機械效率時兩人產(chǎn)生了分歧，小馬認為：“甲滑輪組的動滑輪個數(shù)少，機械效率高”；小李卻認為：“乙滑輪組更省力，機械效率高”。兩人誰也說服不了誰，于是決定進行實驗來驗證自己的猜想是否正確。（所用每個滑輪的重相同，繩重和摩擦忽略不計），他們在實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示： （1）根據(jù)所測數(shù)據(jù)，請計算一個動滑輪的重力是_N，甲滑輪組的機械效率是_； （2）由計結(jié)果可以確定_的說法是正確的，這個實驗說明了影響滑輪組機械效率的因素是_，由此可知，可采用_的方法來提高滑輪組的機械效率。 （3）隨后小馬又設(shè)計了一個方案，如圖丙所示，你認為和圖甲裝置對比，在提升同一重物時，裝置丙的機械效率_（選填“大于”“等于”或“小于”）裝置的機械效率。8.某小組在“測滑輪組機械效率的實驗”中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖所示（1）實驗中應(yīng)沿豎直方向_緩慢拉動彈簧測力計 （2）小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)，你認為他的想法_（選填“正確”或“不正確”），因為她沒有考慮到_對滑輪組機械效率的影響 （3）用丁圖裝置進行實驗，得出表中第4次實驗數(shù)據(jù)，請將表中的兩個數(shù)據(jù)填寫完整_（4）通過比較_兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)無關(guān)（填實驗次數(shù)的序號） （5）通過比較_兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高（填實驗次數(shù)的序號） （6）通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：_ 9.小華用圖示裝置探究滑輪組的機械效率，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：（1）實驗中應(yīng)豎直向上_拉動彈簧測力計，繩端移動距離為_m （2）第3次實驗的機械效率為_% （3）分析數(shù)據(jù)可知，提高同一滑輪組的機械效率，可以采取的措施是_；小華所用動滑輪的重一定小于_N 10.在測量動滑輪機械效率的實驗中，小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，正確操作，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下（1）實驗時，用手沿豎直方向_拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的鉤碼上升 （2）第次實驗時，若鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力的功率為_W （3）第次實驗中：有用功是_J，動滑輪的機械效率為_ （4）由表中實驗數(shù)據(jù)分析可知，要提高動滑輪機械效率，可采取的措施是_ 11.在碼頭，小明看到工人利用斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到上物理課時老師講過的知識，小明想探究斜面的機械效率可能與哪些因素有關(guān)？小明提出了以下的猜想：A斜面的機械效率可能與物體的重力有關(guān)。B斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。小明同學(xué)為了證實自己的猜想是否正確，于是他用同一塊木板組成如圖所示的裝置進行了實驗探究，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)斜面傾角物塊重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m有用功W有/J總功W總/J斜面的機械效率305.00.64.21.23.05.0303.00.62.51.21.860%453.00.82.81.22.43.471%（1） 在實驗操作過程中，應(yīng)沿斜面向上_拉動木塊；實驗時要使木板的傾斜角變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向_移動（填“左”或“右”）（2）（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第次實驗斜面的機械效率為_%，第次實驗中總功為_J。（3）通過對比實驗、數(shù)據(jù)，可驗證小華的猜想_（填寫字母）；通過對比實驗、數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：_。 （4）此實驗主要用到的研究方法是_。（5）除了小明的猜想以外，請你猜想斜面的機械效率還可能與_（寫出一個）有關(guān)。 12.某小組同學(xué)測量滑輪組的機械效率。實驗步驟有：（i）按照如圖所示安裝滑輪組，測鉤碼重力G并記鉤碼和繩端的位置（ii）用彈簧測力計緩慢拉動繩端，使鉤碼上升，讀出拉力F的值，并測出鉤碼上升的高度h和繩端移動的距離s；（iii）記錄實驗數(shù)據(jù)填入表格中（表格略）；（iv）多次改變鉤碼的數(shù)量，重復(fù)上述實驗；（v）用動滑輪質(zhì)量不同的兩個滑輪組吊相同的鉤碼，分別測機械效率；（vi）分析測量結(jié)果，討論影響機械效率的因素回答以下問題： （1）除了如圖所示器材和彈簧測力計外，還需要的器材是_。 （2）滑輪組機械效率的計算公式是=_（用直接測得的物理量符號表示）。 （3）關(guān)于影響滑輪組機械效率的因素，該小組同學(xué)討論后得到以下認識，你認為正確的有_（填序號，可能不止一項正確）。 A.在相同情況下，摩擦越大，機械效率越小B.在相同情況下，摩擦越大，機械效率越大C.忽略摩擦，定滑輪質(zhì)量相同，則機械效率相同D.忽略摩擦，動滑輪質(zhì)量相同，則機械效率相同E.忽略摩擦，動滑輪質(zhì)量相同，所吊重物質(zhì)量越大，則機械效率越大13.如圖所示為測定動滑輪機械效率的示意圖。用彈簧測力計拉動繩子自由端，將質(zhì)量為200g的鉤碼從A位置勻速提升至B位置，同時彈簧測力計從圖中的A位置勻速豎直上升至B位置，在此過程中，彈簧測力計對繩的拉力為F ， 彈簧測力計的示數(shù)如圖所示。請根據(jù)所做實驗進行分析（g=10N/kg）：（1）彈簧測力計的示數(shù)為_N，拉力F所做的功為_J。 （2）動滑輪的機械效率約為_。（結(jié)果保留一位小數(shù)） 14.小明同學(xué)做“測量滑輪組機械效率”的實驗，如圖1所示，用相同的滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼，記錄數(shù)據(jù)如表所示。實驗次數(shù)鉤碼的重力G/N鉤碼提升高度h/m拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率120.10.90.374%240.11.60.383%360.10.3（1）在實驗過程中，應(yīng)_拉動彈簧測力計； （2）第三次實驗時，拉力的大小如圖2所示，觀察彈簧測力計的示數(shù)，則表格中編號的數(shù)值是_，的數(shù)值是_； （3）小明通過分析表格中的數(shù)據(jù)，得到了提高滑輪組機械效率的方法，汽車作為一種“機械”，提高效率對節(jié)能減排有重要意義，請你指出以下三種提高效率的方法中，方法_是與本實驗同理的。方法一：鼓勵人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員方法二：汽車制造廠用新材料減輕汽車重量方法三：經(jīng)常給汽車做保養(yǎng)，保持良好的潤滑 （4）小明發(fā)現(xiàn)繩端移動的距離與鉤碼提升高度有固定的倍數(shù)關(guān)系，于是他認為鉤碼數(shù)量一定時，無論將鉤碼提升多高，都不影響該滑輪組的機械效率，小芳則認為：鉤碼提升的高度不同，有用功就不同，機械效率就變化了，你認為_的看法是正確的。 15.在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，小明用圖所示的同一滑輪組提升不同個數(shù)的鉤碼，分別做了甲、乙、丙3次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如表：實驗次數(shù)鉤碼所受的重力 G/N提升高度h/m拉力F/N繩端移動的距離 s/m機械效率120.051.00.1566.7%240.051.70.1578.4%360.050.15（1）實驗中要豎直向上_拉動彈簧測力計，使鉤碼升高； （2）小明發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動繩子邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)，你認為她的想法_（選填“正確”或“不正確”），因為她沒有考慮到_對滑輪組機械效率的影響。 （3）表格中編號處數(shù)據(jù)應(yīng)為_，編號處數(shù)據(jù)應(yīng)為_（結(jié)果保留1位小數(shù)）。 （4）分析以上實驗數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機械效率主要與_有關(guān)。 （5）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率_（選填“變大”“變小”或“不變”）。 16. （1）如圖是探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)的實驗裝置圖。實驗中通過觀察木塊B被鋼球A撞出距離的長短，來判斷鋼球動能的大小，這種實驗方法叫_（填“控制變量法”“轉(zhuǎn)換法”或“理想模型法”）。讓同一鋼球A分別從不同的高度由靜止開始滾下，高度h越高，鋼球運動到水平面時速度越大，木塊B被撞得越遠。所以質(zhì)量相同時，鋼球的速度越大，動能 _；改變鋼球的質(zhì)量，讓不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下，質(zhì)量越大的鋼球?qū)⒛緣KB 撞得越遠。從而可知鋼球的速度相同時，_越大，動能越大。 （2）在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，小麗用同一滑輪組提升不同的物體，如圖甲、乙所示，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：實驗中要豎直向上_拉動彈簧測力計，使物體升高。表格中a處的數(shù)據(jù)為圖乙中彈簧測力計的示數(shù)，為_N；表格中b處的數(shù)據(jù)應(yīng)為_。如圖丙所示，將滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率_（填“變大”“不變”或“變小”）。 17.在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，各小組所用實驗裝置如圖所示。物理量實驗次數(shù)鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/m拉力F/N繩自由端移動距離s/m機械效率110.10.60.355.6%220.10.90.374.1%330.11.20.3 在實驗操作中應(yīng)豎直向上拉動彈簧測力計。第一組同學(xué)正確操作并記錄數(shù)據(jù)如上表。則第3次實驗中拉力所做的有用功為_J，總功為_J，機械效率為_。分析表中的實驗數(shù)據(jù)及測量結(jié)果可知：影響滑輪組的機械效率的因素是_。第二組同學(xué)也利用1N、2N、3N的鉤碼進行三次實驗，每次測得的機械效率均大于第一組同學(xué)的測量值，不可能的原因是_（選填選項符號）。A測拉力時，彈簧測力計未調(diào)零，指針指在零刻度線上方B彈簧測力計每次拉動鉤碼時均加速上升C第二組所使用的動滑輪的重力小于第一組18.如圖所示為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N。（1）實驗時要豎直向上_拉動彈簧測力計，由圖可知拉力大小為_N，若鉤碼上升的高度為8cm,則彈簧測力計向上移動_cm,該滑輪組的機械效率為_ (百分號前保留一位小數(shù)) 。 （2）若僅增加鉤碼的個數(shù)，該滑輪組機械效率將_（選填：“增大”、“減小”或“不變”）。 19.小明和小聰通過實驗探究滑輪組的機械效率。 （1）測量的實驗原理是_，實驗時需用到彈簧測力計，使用它時需要注意的問題是_（寫出1條即可）。 （2）他們分別采用圖甲、乙滑輪組(每個滑輪的重力相同)測機械效率，測得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：請根據(jù)小明測得的數(shù)據(jù)給甲滑輪組繞線。（3）請對兩位同學(xué)的測量結(jié)果發(fā)表你的見解，并說明理由。 20.下表是小明做“測量滑輪組的機械效率”實驗時收集的有關(guān)數(shù)據(jù)（1）請你將表格中的數(shù)據(jù)補充完整：_；_；_ （2）請在如圖中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法 （3）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物重越大，滑輪組的機械效率越_(選填“高”或“低”) （4）第一次實驗中，提升鉤碼所用的時間為1.5 s，則拉力的功率是_W. 21.小明利用斜面搬運物體的過程中，提出了一個問題：“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有沒有關(guān)系？”針對這個問題，他通過在斜面上拉動物體進行了探究（如圖所示），測得的實驗數(shù)據(jù)如表中所示：（1）沿斜面拉動物體時，應(yīng)使其做_運動 （2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求出第次實驗中拉力所做的有用功為_J ， 機械效率是_ （3）通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析可知，斜面的省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越緩，越_ （4）通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析，對斜面機械效率的問題可獲得的初步結(jié)論是：在其它條件不變的情況下，_ 22.某實驗小組在“測滑輪組機械效率”的實驗中，第1 、2 、3 次實驗裝置分別如下如圖中的甲、乙、丙所示，記錄的數(shù)據(jù)如下表：實驗中要正確測量動力大小，應(yīng)沿_的方向勻速拉動彈簧秤。比較第1 次實驗和第2 次實驗，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越_。第3 次實驗中所做的有用功是_J，機械效率是_。 23.小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機械效率，每個鉤碼的質(zhì)量為m，O為支點。 （1）他將2只鉤碼懸掛在B點，在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，拉力為F1 ， 測得A、B兩點上升的高度分別為h1、h2 ， 則此次杠桿的機械效率為=_。（用物理量的符號表示） （2）他將2只鉤碼懸掛在C點，在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使C點上升高度與第一次相同，則彈簧測力計的示數(shù)將_（選填“”、“=”或“”）F1 ， 此次彈簧測力計做的功將_（選填“”、“=”或“”）第一次做的功。 （3）如果他想探究杠桿機械效率與物重的關(guān)系，在上述（1）實驗基礎(chǔ)上，接下來他應(yīng)將3只鉤碼懸掛在_點（填“B”或“C”），并使鉤碼上升_高度（填“相同”或“不同”），測出拉力和A點移動的距離。 24.小東在探究影響滑輪組機械效率高低的因素時，設(shè)計了如圖所示的兩個滑輪組，分別測量兩次實驗的動滑輪重G動、 鉤碼總重G、 鉤碼上升高度h、 繩子自由端拉力F、 繩子自由端移動距離s ， 計算出相應(yīng)的機械效率 ， 并將它們填入下表中。（1）實驗中，測機械效率的原理是=_。 （2）在如圖乙的實驗中，滑輪組提升物體所做的有用功為_J。 （3）分析表中數(shù)據(jù)，可知：對于同一動滑輪，所提升的鉤碼越重，機械效率 _； （4）分析表中數(shù)據(jù)可知， ，排除測量因素的影響，主要原因是 _。 （5）生活中利用滑輪組提升重物時，提高其機械效率的方法有哪些？_（寫出一種即可）。 25.在探究“滑輪組機械效率”時，小強利用兩組滑輪組進行了4次測量，用一個動滑輪和一個定滑輪測得前3組數(shù)據(jù)，用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得第4組數(shù)據(jù)，如下表：（1）根據(jù)表中前3次實驗數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法。 （2）在實驗中，測量繩端拉力F時，應(yīng)盡量_勻速向上拉動彈簧測力計，讀出乙圖中彈簧測力計的示數(shù)為_N，第3次實驗時滑輪組的機械效率為_。 （3）由表中第_組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與物重有關(guān)。 （4）由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與摩擦和_有關(guān)，請計算出第3組實驗中克服摩擦所做的額外功_J。 26.在“探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關(guān)”實驗中，某實驗小組做出了如下猜想。該實驗小組的同學(xué)利用如圖所示實驗裝置，測得三組實驗數(shù)據(jù)如下表所示，其中二、三次實驗的裝置分別如圖甲、乙、丙所示，A滑輪組的機械效率與動滑輪的自重有關(guān)B滑輪組的機械效率與所提的物重有關(guān)C滑輪組的機械效率與繩重有關(guān)D滑輪組的機械效率與繩與滑輪之間的摩擦有關(guān)實驗數(shù)記錄表格（1）第三次實驗中所做的有用功是_J，機械效率是_。 （2）在實驗操作中，應(yīng)豎直向上_拉動測力計。 （3）比較第1次實驗和第2次實驗，可以證明猜想_（只選填字母）是正確的。 （4）比較第_次實驗可以證明猜想A是正確的。這是因為動滑輪自重增大，對動滑輪所做的額外功_（填“增大”或“減小”）。 （5）請你就如何提高滑輪組機械效率的問題提出兩點合理見議：見議一：_；見議二：_。27.某小組在“測滑輪組機械效率的實驗”中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖所示（1）用丁圖裝置進行實驗，得出表中實驗數(shù)據(jù)，請將表中的兩個數(shù)據(jù)填寫完整_（2）通過比較甲、乙兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：_. 28.某實驗小組在“測定滑輪組機械效率”的實驗中，實驗裝置如圖所示，已知每個鉤碼質(zhì)量m=50g，得到的實驗數(shù)據(jù)記錄如下表。（1）實驗中應(yīng)沿豎直方向_拉動彈簧測力計，使鉤碼上升。 （2）不計摩擦，分析表中數(shù)據(jù)完成表格填空。 （3）比較3次實驗的機械效率，可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，_。 29.在探究“影響滑輪組機械效率高低的因素”時，同學(xué)們猜想可能與提升物體的重力、動滑輪的重力以及承重繩的段數(shù)有關(guān)，他們設(shè)計并利用如圖所示的四個滑輪組分別進行實驗。下表是他們記錄的實驗數(shù)據(jù)。（1）從實驗數(shù)據(jù)記錄表中第_組和第_組數(shù)據(jù)可知，滑輪組機械效率高低與提升物體的重力有關(guān)。 （2）從實驗數(shù)據(jù)記錄表中第2組和第3組數(shù)據(jù)可知，滑輪組機械效率高低與_有關(guān)。 （3）若要研究滑輪組機械效率高低與承重繩段數(shù)的關(guān)系，應(yīng)參考實驗數(shù)據(jù)記錄表中第_組和第_組數(shù)據(jù)。 30.如圖所示為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重4.5N。（1）實驗時要豎直向上_拉動彈簧測力計，由圖中可知拉力大小為_N，將彈簧測力計向上移動18cm，則鉤碼上升的高度為_cm，該滑輪組的機械效率為_。 （2）取下2個鉤碼，再做實驗，此時滑輪組的機械效率將_。（選填“增大”、“減小”或“不變”） 31.小芳同學(xué)設(shè)計了一個高度可調(diào)節(jié)的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系，如下圖所示.她首先測出小車重力，然后用彈簧測力計沿斜面拉動小車，調(diào)節(jié)斜面傾斜角 的大小多次測量，得到下表所示的數(shù)據(jù). （1）實驗過程中拉力的方向應(yīng)_ （2）分析上表中的數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是.斜面傾斜角越_ ， 斜面越省力，斜面的機械效率越_ （3）若想探究斜面的機械效率與物重的關(guān)系，則要保持_、_不變，只改變_ 32.在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，小明同學(xué)用兩個完全相同的滑輪先后組成了如圖甲、乙、丙所示的三個滑輪組并用這三個滑輪組各進行了一次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表。 （1）將表格中的數(shù)據(jù)補充完整。_；_。 （2）已知實驗次數(shù)3中的數(shù)據(jù)是通過滑輪組丙實驗得到的。分析表中的實驗數(shù)據(jù)可知：實驗次數(shù)2中的數(shù)據(jù)是通過滑輪組_實驗得到的。 （3）分析實驗次數(shù)2和3的數(shù)據(jù)可初步得出：使用同一滑輪組時，提升的物體_，滑輪組的機械效率越高。 33.在“測滑輪組機械效率”的實驗中（均不計繩重和摩擦），小明用同一滑輪組進行了兩次實驗，部分實驗數(shù)據(jù)如下表所示。 （1）根據(jù)小明的實驗數(shù)據(jù)在如圖中用筆畫線代替細繩組裝滑輪組。 （2）實驗中，使用滑輪中提升重物時，小明應(yīng)_拉動彈簧測力計。 （3）第1次實驗中測得滑輪組的機械效率為_。 （4）在表格的空格處應(yīng)填的合適數(shù)據(jù)是_。 （5）若繞滑輪組的細繩能承受的最大拉力為10N，則該滑輪組效率最高可達_。 34.在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某同學(xué)用如圖所示的同一滑輪組分別做了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：實驗次數(shù)鉤碼重/N動滑輪重G/N鉤碼上升的距離h/cm彈簧測力計的讀數(shù)F/N彈簧測力計的上升的距離s/cm機械效率12181.22460.6%24151.915（2）342102.3（S3）（3）（1）在表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)：S3=_,2=_,3=_,(機械效率用百分?jǐn)?shù)表示,保留一位小數(shù)) （2）根據(jù)實驗第一次實驗和第二次實驗可知，使用同一滑輪組，_可以提高滑輪組的機械效率； （3）第2次實驗中的額外功為_J； （4）通過實驗可以實現(xiàn)，不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，機械效率越_；（填“高”或“低”） （5）要研究滑輪組的機械效率高低是否與物體提升高度有關(guān)，應(yīng)該選用_（填“同一”或“不同”）滑輪組，提升_（填“相同”或“不同”）的高度去研究。 35.如圖所示，在“測滑輪組機械效率”實驗中，物體重為5.4N （1）實驗時要豎直向上且_拉動彈簧測力計若物體上升高度為10cm，此時彈簧測力計的示數(shù)如圖中所示，是_N，則滑輪組的機械效率是_ （2）若僅增加物體的重，該滑輪組的機械效率將_（選填“增大”、“減小”或“不變”）（不計摩擦） 36.某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，實驗裝置如圖所示。（1）實驗中應(yīng)沿豎直方向_拉動彈簧測力計，使鉤碼上升。 （2）通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實驗是用_（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置做的實驗。 （3）小組同學(xué)再用第1次實驗中使用的裝置做第3次試驗，表中第3次試驗中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)分別為：繩移動的距離S= _m ，機械效率=_。 37.小明用圖甲所示裝置探究“斜面的機械效率”實驗前他有如下猜想：斜面的機械效率可能與物體所受的摩擦力有關(guān)。斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。（1）實驗中，沿斜面拉動物體時，應(yīng)使其做_運動。 （2）下表是小明探究過程中記錄的兩次對比實驗數(shù)據(jù)。第2次實驗時斜面的機械效率為_%。進行這兩次對比實驗是為了研究猜想_。第1次實驗中，木塊所受摩擦力為_。（3）小明利用該實驗裝置進一步研究發(fā)現(xiàn)，將長50cm的木板搭成傾角不同的斜面，用彈簧測力計把5N的物塊從斜面底端拉至頂端的過程中，額外功隨斜面的水平長度L（木板在水平面上的正投影長度）的變化關(guān)系圖象如圖乙所示。由圖象可知：W額外與L成_比。當(dāng)斜面的水平長度 時，拉力做的總功為_J。若將木板平放在水平桌面上，水平勻速拉動木板上的物塊時，彈簧測力計的示數(shù)為_N。38.在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，某組同學(xué)用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實驗測得的數(shù)據(jù)如表所示。（1）表格內(nèi)的第4次實驗中應(yīng)補充的數(shù)據(jù)是_（結(jié)果精確到0.1%）這次數(shù)據(jù)是用圖中_（填“甲”或“乙”）所示的滑輪組測得的。 （2）分析比較第1、2、3次實驗數(shù)據(jù)可以判定，若要增大滑輪組的機械效率，應(yīng)該_。在第1次實驗中，當(dāng)拉著物體以0.1m/s的速度勻速上升時，拉力F的功率為_W。 （3）某同學(xué)認為，使用相同的滑輪所組成的滑輪組提升同一個重物時，越省力的滑輪組其機械效率越大，他的想法正確嗎？_。請你利用補充完整后的表格中的數(shù)據(jù)說明你的判斷依據(jù)：_。 答案解析部分一、實驗探究題1.【答案】（1）勻速（2）60%；3.0（3）1、2；無（4）2、3；?。坏停?）斜面粗糙程度 【解析】【解答】（1）為了便于測量拉力和盡量減小不必要的額外功，應(yīng)保持木塊沿斜面向上拉動木塊，使其做勻速直線運動；（2）第1次實驗斜面的機械效率： ，第2次實驗中總功：W總=Fs=2.5N1.2m=3.0J；（3）要驗證小華的猜想A，斜面的機械效率可能與放在斜面上的物體的重力有關(guān)，控制的是斜面的傾角，改變的是物體的重力，選取實驗1、2數(shù)據(jù)，對比實驗1、2數(shù)據(jù)，兩次機械效率相同，可以得到斜面的機械效率與放在斜面上的物體的重力無關(guān)；（4）要驗證小華的猜想B，斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)，控制的是物體的重力，改變的是斜面的傾角，選取實驗2、3數(shù)據(jù)，對比實驗2、3數(shù)據(jù)，傾角越大效率越高，傾角越小效率越低，故可得結(jié)論：在其它條件相同時，斜面傾角越小，斜面越省力，機械效率越低；（5）影響斜面機械效率的因素很多，例如斜面粗糙程度、木板的長度、拉木塊速度、木板的面積等?！痉治觥勘绢}考查了斜面的機械效率可能與哪些因素，涉及機械效率的計算及分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力.（1）實驗中應(yīng)沿斜面勻速拉動彈簧測力計，使示數(shù)更穩(wěn)定，以便于讀數(shù)；（2）機械效率等于有用功和總功的比值；總功等于沿斜面拉力和斜面長度的乘積，即W總=FS.（3）要驗證小華的猜想A，應(yīng)保持傾角相同，物重不同，據(jù)此選擇數(shù)據(jù)（利用控制變量法進行分析）；對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)斜面的機械效率與放在斜面上的物體的重力有無關(guān)系；（4）同理，要驗證小華的猜想B，應(yīng)保持物重相同，傾角不同，據(jù)此選擇數(shù)據(jù)；對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)斜面的機械效率與斜面傾斜角的關(guān).（5）影響斜面機械效率的因素很多，主要從有用功和額外功的角度考慮.2.【答案】（1）勻速；緩慢勻速提升（2）83.3%（3）解:如圖所示: （4）刻度尺；=G/3F100%（5）力的方向；相同 【解析】【解答】（1）由二力平衡的條件可知，只有豎直向上勻速拉動彈簧測力計時，彈簧測力計的示數(shù)才和繩子的拉力相等在緩慢提升物體時，還需克服機械摩擦做功，所以為了測量滑輪組提升物體時的機械效率，所以需在緩慢勻速提升時讀數(shù)；（2）效率= ；（3）由表格中數(shù)據(jù)可知，繩端移動距離是物體上升高度的3倍，所以此滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重故繞線如圖：；（4）由于此滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，則= ，所以，去掉的器材是刻度尺，少測哪兩個數(shù)據(jù)為物體提高的高度h和繩自由端拉動距離s（5）由于定滑輪不能省力，只能改為力的方向，故增加一個定滑輪目的是為了改變施力方向；忽略繩重與摩擦，提升重物時，要克服動滑輪做額外功，由兩圖示滑輪組可知，兩滑輪組的動滑輪相同；所以當(dāng)這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時，克服動滑輪重力做的額外功相同，做的有用功相等，總功相等，則兩滑輪組的效率相同【分析】此題是測量滑輪組的機械效率，其中考查了機械效率的計算及應(yīng)用，同時還考查了影響滑輪組機械效率的因素，知道滑輪組的機械效率和物體重、動滑輪重有關(guān)，如果動滑輪重不變，物體越重，機械效率越高；如果物體重不變，動滑輪越重，機械效率越低.（1）實驗時應(yīng)沿豎直方向勻速拉動測力計.（2）根據(jù)效率公式分析答題.（3）根據(jù)s=nh判斷滑輪組承重繩子的有效股數(shù)，然后畫出滑輪組的繞法；（4）由100%判斷去掉的實驗器材和少測的實驗數(shù)據(jù).（5）定滑輪不能省力，只能改為力的方向；計算滑輪組的機械效率時，若忽略繩重及摩擦，則額外功就是提升動滑輪所做的功，在有用功不變的情況下，即可判斷機械效率的情況.3.【答案】（1）傾斜程度；20%；44.8%（2）大 【解析】【解答】 (1)由表中實驗數(shù)據(jù)可知,斜面的粗糙程度相同,斜面的傾斜程度不同,因此實驗探究的是斜面機械效率跟斜面傾斜程度的關(guān)系。由表中實驗序號為1的數(shù)據(jù)可知,斜面的機械效率： 20% 第2次實驗中，斜面的機械效率為。2 44.8% (2)實驗通過改變斜面的高度來改變斜面的傾斜程度。由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率越大?！痉治觥浚?）根據(jù)有用功和總功的比值計算機械效率，通過比較分析機械效率的影響因素；（2）斜面的機械效率和斜面的傾斜程度有關(guān)。4.【答案】（1）AC（2）1、3或2、4；錯誤；1、2或3、4；不相等（3）豎直 【解析】【解答】 (1)要研究其與B因素的關(guān)系，就要控制其他量即A. C不變，改變B；(2)要探究滑輪組的機械效率與滑輪組細線的繞法是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同，還要提起相同的物重，所以選擇的是圖1、3或圖2、4；若實驗測得兩個滑輪組的機械效率大小相等，說明機械效率與繞線方法無關(guān)，可初步判斷猜想是錯誤的；要探究滑輪組的機械效率與滑輪組提升的物重是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同，還要保持繞線方法相同，所以選擇的是圖1、2或3、4；若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小不相等，說明機械效率與物重有關(guān)，可初步判斷猜想是正確的。(3)在實驗中，彈簧測力計應(yīng)沿豎直方向做勻速運動?！痉治觥刻骄坑绊懟喗M機械效率的因素，需要應(yīng)用控制變量法（物理學(xué)中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法）；滑輪組的機械效率的高低與提起的物重、動滑輪的重、繩重、摩擦有關(guān)，與滑輪的繞法、升高的距離沒有關(guān)系.5.【答案】（1）45.7%（2）表中數(shù)據(jù)上、中、下三空分別為71、0.6、0.7（3）B（4）高（或大）；斜面的粗糙程度（或粗糙程度） 【解析】【解答】（1）有用功為：W有用=Gh=10N0.2m=2J測力計分度值為0.05N，故測力計示數(shù)為6.25N由圖知，物體沿斜面通過的距離為70cm，總功為：W總=Fs=6.25N0.7m=4.375J所以機械效率為：=W有/W總=（2）中的機械效率為 71%；中的總功為；WFs0.6N1m0.6J；中的有用功為：W有用Gh1N0.7m0.7J；（3）對比數(shù)據(jù)得：斜面越光滑，機械效率越大，即摩擦力越小，機械效率越大，故機械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)即猜想B；（3）由中的傾斜角30和中的傾斜角45可知，斜面傾斜角不同，所用拉力不同，其機械效率也不同，說明當(dāng)其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越高；（4）通過對比數(shù)據(jù)得機械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)；通過對比實驗數(shù)據(jù)可得斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越高；因此若要驗證猜想D，應(yīng)控制斜面的長、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度不改變.【分析】本題研究斜面的機械效率跟什么因素有關(guān)，考查控制變量法（斜面的機械效率可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)、跟斜面的粗糙程度有關(guān)、跟斜面的長度有關(guān)、跟物體的重力有關(guān)，研究與其中一個因素的關(guān)系時，要控制另外的因素不變）、功和效率的計算（對于斜面來說，克服物體重力做的功是有用功，可以用W有用=Gh來計算；拉力做的功是總功，可以用W總=Fs來計算；斜面的機械效率可以用=100%來計算）及數(shù)據(jù)分析的能力.6.【答案】（1）5.0；2；75%（2）變小 【解析】【解答】（1）如圖刻度尺的單位是cm，分度值為1cm，A的位置對應(yīng)的刻度為0刻度上面第5格，所以物體提升的高度h是5.0cm，拉力移動的距離為： ；如圖測力計的分度值為0.2N，拉力是2N；該動滑輪的機械效率：；（2）若在圖甲裝置的基礎(chǔ)上，增加一個動滑輪，改為圖丙所示的裝置，提升同一物體，有用功不變，而滑輪的重增加，由于對滑輪做的功為額外功，所以額外功增大，則滑輪組的機械效率變小?！痉治觥繙y滑輪組的機械效率，涉及到注意事項（實驗時，應(yīng)將彈簧測力計豎直勻速向上拉動）、長度的測量（刻度尺的正確使用：(1)使用前要注意觀察它的零刻線、量程和最小刻度值； (2)用刻度尺測量時，尺要沿著所測長度，不利用磨損的零刻線；(3)讀數(shù)時視線要與尺面垂直，在精確測量時，要估讀到最小刻度值的下一位；(4) 測量結(jié)果由數(shù)字和單位組成.）、機械效率的計算等知識.7.【答案】（1）0.8；83.3%（2）小馬；動滑輪的個數(shù)；盡可能的減小動滑輪的個數(shù)（3）等于 【解析】【解答】（1）利用甲裝置做的有用功是：W有用=Gh=4N0.1m=0.4J；總功是：W總=Fs=1.6N0.3m=0.48J；額外功是：W額=W總-W有用 =0.48J-0.4J=0.08J；又因為W額=G動h ， 所以，動滑輪的重力是：G動=W額/h=0.08J/0.1m=0.8N；裝置甲的機械效率是：=W有用/W總100%=0.4J/0.48J100%83.3%（2）由計算結(jié)果知道，甲滑輪組的機械效率較高，故小馬的說法正確；這個實驗說明了影響滑輪組機械效率的因素有動滑輪的個數(shù)，盡可能的減小動滑輪的個數(shù)可以提高滑輪組的機械效率；（3）比較甲裝置和丙裝置知道，繩子的有效股數(shù)相同、動滑輪的個數(shù)相同、物體的重力相等，繩子的纏繞方式不同，兩裝置中，提升相同的物體上升相同的高度時所做的有用功相同，動滑輪的個數(shù)相同，繩重和摩擦忽略不計，所以，額外功相等，由=W有用/W總100%知道兩者的機械效率應(yīng)相同?！痉治觥渴褂没喗M時，利用物體重力和移動的距離計算有用功，利用拉力和繩子移動的距離計算總功，有用功和總功的比值是機械效率.8.【答案】（1）勻速（2）不正確；摩擦（3）0.4；80%（4）1、2（5）2、3（6）不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越輕，滑輪組的機械效率越高（或不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低 【解析】【解答】（1）實驗中應(yīng)沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計，這樣測力計示數(shù)才等于拉力大??；（2）在彈簧測力計靜止時讀出了數(shù)據(jù)，由于不會克服輪與軸、繩與輪之間的摩擦，所以測力計示數(shù)偏小，他的想法是不正確的；（3）丁圖中，繩子的有效段數(shù)為n=4，繩端移動距離s=nh=40.1m=0.4m，滑輪組的機械效率：= =80%；（4）繩端移動距離與物體升高的高度的關(guān)系為s=nh ， 所以，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知實驗1、2、3中繩子的有效段數(shù)分別為2、3、3；再結(jié)合鉤碼的重力可知，實驗1、2、3分別是用甲、乙、丙裝置做的實驗，根據(jù)控制變量法，研究同一滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)的關(guān)系時，要控制提升物體的重力相同、滑輪個數(shù)也相同，只改變繩子的有效段數(shù)，所以應(yīng)比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)；通過比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)無關(guān)；（5）研究同一滑輪組提升重物時，機械效率與物重的關(guān)系時，要控制滑輪個數(shù)相同、繩子的段數(shù)相同，只改變物體的重力，故通過比較2、3兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高（6）通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)，即對應(yīng)的圖丙、圖丁兩裝置，滑輪組不同，提升的重物相同，動滑輪越重機械效率越小，故可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越輕，滑輪組的機械效率越高。【分析】本題測滑輪組機械效率，考查注意事項、操作方法、機械效率的計算、繩子自由端移動的距離與物體升高的高度的關(guān)系s=nh、控制變量法的運用、數(shù)據(jù)分析及影響機械效率的因素等知識.（1）實驗時，應(yīng)將彈簧測力計豎直勻速向上拉動 ， 使物體升高；（2）沒有考慮到繩子與輪之間的摩擦對滑輪組機械效率的影響，導(dǎo)致測力計示數(shù)偏??；（3）根據(jù)繩子自由端移動的距離與物體升高的高度的關(guān)系：