備戰中考物理考點經典題練《實驗探究滑輪組機械效率》解析版

第=page22頁，共=sectionpages22頁第=page11頁，共=sectionpages11頁《實驗：探究滑輪組機械效率》一、實驗探究題用如圖所示器材測滑輪組的機械效率。

(1)在圖上畫出滑輪組最省力的繞線方式。

(2)安裝好實驗器材后，記下鉤碼和拴住彈簧測力計的線端原先的位置，

(3)某同學正確測得鉤碼上升的高度為0.2m，鉤碼重1.5N，其他被測和計算的數據如下表：拉力F/N拉彈簧測力計的線端通過距離S/m有用功W總功W0.60.40.30.24上表中肯定錯誤的數據是______和______。

(4)若用上述裝置提起重1.5N的鉤碼，機械效率為?1；提起重3N的鉤碼，機械效率為?2，則?1______?2(填“>”、“<某物理興趣小組在測量滑輪組的機械效率，實驗過程如下：

①用彈簧測力計測量沙和袋所受總重力G并填入表格。

②按圖安裝滑輪組，分別記下沙袋和繩端的位置。

③勻速拉動彈簧測力計，使沙袋升高，讀出拉力F的值，用刻度尺測出沙袋上升的高度h和繩端移動的距離s，將這三個量填入表格。

④算出有用功W有，總功W總，機械效率η。

⑤次數沙和袋所受的總重力G/N提升高度h/m有用功W拉力F/N繩端移動的距離s/m總功W機械效率η10.60.20.120.30.1866.7%20.90.20.180.40.60.2431.20.20.240.50.60.3080%請根據實驗過程和實驗記錄，思考并回答：

(1)在第一次實驗中，粗心的小冬同學忘記在表格中填寫繩端移動的距離s，你認為s應該為______m。

(2)根據表中數據，可計算得出第二次實驗的機械效率為______。

(3)根據表中數據，分析得出所用動滑輪的重為______N.(繩重和摩擦忽略不計)

(4)分析三次實驗中的數據，可以發現用同一個滑輪組提升重物，物重越大，滑輪組的機械效率

______。(選填“越大”、“越小”或“不變”)小明在測量滑輪組機械效率的實驗中，所用裝置如圖所示，實驗中每個鉤碼重2N，測得的數據如表：

物理量實驗次數鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/m測力計示數F/N測力計移動距離s/m機械效率η140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%(1)在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量豎直向上______拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數。

(2)第1次實驗測得的機械效率為______(結果保留兩位有效數字)。

(3)分析表中數據可知：第2次實驗是用______圖做的；第4次實驗是用______圖做的。(選填“a”、“b”或“c”)

(4)分析對比第1、2次實驗數據，可得結論：______。

(5)分析對比第1、3次實驗數據，可得結論：______。

(6)分析第3、4次實驗數據可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度______。某小組在“測量滑輪組機械效率”的實驗中得到的數據如下表所示，實驗裝置如圖所示。

實驗次數鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5____________(1)實驗中應沿豎直方向______緩慢拉動彈簧測力計。

(2)小組同學發現實驗過程中邊拉動邊讀數，彈簧測力計示數不穩定，應該靜止讀數，你認為他的想法______(選填“正確”或“不正確”)，因為他沒有考慮到______對滑輪組機械效率的影響。

(3)用圖丁裝置進行實驗，得出表中第4次實驗數據，表中的兩個數據分別是？

(4)通過比較______兩次實驗數據得出結論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高。(填實驗次數的序號)某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數據如表所示，實驗裝置如圖所示。實驗次數123鉤碼重G/N446鉤碼上升高度h/m0.10.10.1繩端拉力F/N1.81.61.8繩端移動距離s/m0.30.4

機械效率η74.1%62.5%

(1)實驗中應沿豎直向上方向_____拉動彈簧測力計。應該在測力計_____(選填“靜止”“運動”)時讀取拉力大小。(2)通過表中數據可分析出第2次實驗是用_____(選填“甲”或“乙”)圖所示裝置做的實驗。(3)小組同學再用第2次實驗中使用的裝置做第3次實驗，表中第3次實驗中繩端移動距離s漏記，但仍然計算出第3次的機械效率。通過第2次實驗和第3次實驗的數據分析可得出結論：使用同一滑輪組提升不同的重物時，物體越重，滑輪組的機械效率_____(選填“越高”、“不變”或“越低”)。(4)已知圖中每個滑輪的重為1N，第1次實驗中克服摩擦和繩重所做的額外功為_____J。用如圖所示裝置測量動滑輪的機械效率．

(1)實驗時，應______向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下面的鉤碼緩緩上升．

實驗數據如下表．序

號動滑輪重力G鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩的拉力

F/N繩端移動

距離s/m機械效率

η①0.110.20.60.483.3%②0.120.21.10.4③0.220.21.20.483.3%(2)第②次實驗時，測得動滑輪的機械效率約為______．

(3)分析表中______組數據可知，對于同一動滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機械效率將增大．

(4)分析表中的數據可知，提升相同重力的鉤碼時，動滑輪的重力增大，其機械效率將______.(選填“增大”、“減小”或“不變”)如圖所示，小剛做“測量滑輪組的機械效率”實驗時，用20N的拉力將重為30N的物體勻速提升30cm。求：

①此滑輪組是由______股繩子承擔動滑輪和物體的總重。

②滑輪組的機械效率是______%。

③測量滑輪組的機械效率時，下列因素中：a.動滑輪重力、b.繩子繞法、c.摩擦力、d.定滑輪重力、e.物體重力，對滑輪組機械效率有影響的是______。

A.acde

B.bce

C.ace

D.abcde小明在做測量滑輪組的機械效率的實驗中，用同一滑輪組進行了3次實驗，如圖所示，實驗數據記錄如表。次數鉤碼重/N購碼上升距離/cm彈簧測力計示數/N彈簧測力計上升距離/cm機械效率12100.83083.8%24101.530？3610？3090.9%(1)第2次實驗中滑輪組的機械效率為______(結果保留一位小數)。

(2)如圖丙所示，第3次實驗中彈簧測力計的示數為______N。

(3)分析表格中的數據得出結論同一滑輪組，______。

(4)在第2次實驗時，如果拉力方向與豎直方向有一定夾角，那么所測得的滑輪組的機械效率將會______(填“變大”、“變小”或“不變”)。某小組在“測量滑輪組機械效率”的實驗中得到的數據如下表所示，實驗裝置如圖所示。

(1)實驗中應沿

方向上緩慢拉動彈簧測力計。(2)小組同學發現實驗過程中邊拉動邊讀數，彈簧測力計示數不穩定，應該靜止讀數，你認為他的想法

(選填“正確”或“不正確”)，因為他沒有考慮到

對滑輪組機械效率的影響。

(3)用圖丁裝置進行實驗，得出表中第4次實驗數據，表中的兩個數據分別是？

、

(4)通過比較

兩次實驗數據得出結論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高。(填實驗次數的序號)在探究滑輪組機械效率的實驗中，有一組實驗數據表格如下：序號鉤碼重G/N鉤碼升高的高度h/m測力計示數F/N繩端移動的距離s/m有用功W有總功W總機械效率η12①1

66.7%在這次實驗時，先用測力計測出鉤碼的重力G；再如圖，用測力計緩慢豎直拉繩端，提升鉤碼，讀出測力計示數F，記下鉤碼升高的高度和繩端移動的距離。

(1)在圖中，畫出滑輪組最省力的繞線方式。

(2)表格中的數據分別為：①_______

(3)小洋同學猜測滑輪組機械效率與重物重力的大小有關系，設計實驗檢驗其猜測，并填寫實驗報告．

①實驗目的：_________________

②實驗步驟(若需要可補充器材)：

___________________________________________

___________________________________________

___________________________________________

③設計數據記錄的表格

(4)如果不提供刻度尺，能否完成此實驗？________，理由是：____________________小明在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，利用如圖所示的滑輪組進行了4次測量，測得數據如下表所示：次數鉤碼所受的重力G/N鉤碼提升的高度h/m拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率η11.00.10.80.431.25%21.00.20.80.831.25%32.00.11.20.441.67%43.00.11.5(1)根據表中的數據計算得出第4次實驗時繩端移動的距離s=______m，機械效率η=______。

(2)通過比較1、3和4三次實驗數據得出：同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機械效率______。

(3)在忽略摩擦力和繩重的前提下，通過第1次數據可算出動滑輪的重力為______N。

(4)以下選項中不影響滑輪組機械效率的因素是______

A.動滑輪的重力

B.繩子與滑輪之間的摩擦

C.物體上升的高度在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中：

(1)實驗原理是______________________。

(2)實驗中的操作要求是應________________拉動彈簧測力計，使物體緩緩上升。彈簧測力計靜止時，測量繩端所受的拉力會__________，所測機械效率將__________(后兩空均選填“偏大”或“偏小”)。

(3)小明用同一滑輪組進行了三次實驗，如圖所示，實驗數據記錄如下表。次數鉤碼重/N鉤碼上升距離/cm彈簧測力計示數/N彈簧測力計上升距離/cm機械效率12100.83083.3%24101.530A3610B3090.9%請將表格中的數據補充完整：A中填________，B中填________。

分析數據可得結論：________________________________________；

(4)現多次只改變鉤碼的重力G并測出滑輪組的機械效率η，則η與G的關系可能符合圖中的________。A.B.C.D.在“探究哪些因素影響滑輪組的機械效率”的實驗中，某小組利用如圖所示裝置勻速提升鉤碼，測得了四組數據，如下表所示。實驗次數兩個鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/cm測力計的示數F/N測力計移動距離s/cm1341.2122361.2183381.22743101.230(1)前三次實驗中，第________次實驗數據明顯出現錯誤，應當刪除。(2)第4次實驗中，有用功是________J，總功是________J，滑輪組的機械效率為________。若僅增加鉤碼的個數，該滑輪組的機械效率將________(選填“增大”“減小”或“不變”)。(3)根據以上信息，可以判斷出該小組設計這四次實驗的目的是為了探究滑輪組的機械效率與________是否有關。在“探究滑輪組的機械效率”時，小明利用兩組滑輪組進行了5次測量，用一個動滑輪和一個定滑輪測定前4組數據，用二個動滑輪和二個定滑輪得第5組數據，測得數據如表：實驗次數動滑輪重G動物重G/N鉤碼上升高度h/m動力F/N動力作用點移動距離s/m滑輪組的機械效率η/%10.510.10.70.347.620.510.20.70.647.630.520.11.10.360.640.540.120.3①51.040.1②0.562.5

(1)請根據前四組數據，在圖a中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法。(2)實驗中應沿著豎直方向

拉動彈簧測力計。(3)表格中編號①處數據應為

；根據圖b中彈簧測力計可知編號②數據應為

N。(4)由表中第1、2組數據可知，同一滑輪組的機械效率與

無關。(5)由表中第3、4組數據可知，同一滑輪組的機械效率與

有關。(6)有的同學認為：“機械越省力，它的機械效率越高”。你認為這句話是

的(填“正確”或“錯誤”)。你是用小明收集的數據中

兩組數據對比分析來判斷的。小軍同學為了探究“使用動滑輪的省力情況及滑輪組的機械效率”，使用了如圖所示的實驗裝置。實驗前，小軍用輕質彈簧測力計測得動滑輪的重力為1.0N，每個鉤碼的重力為0.5N，實驗過程中，小軍多次改變動滑輪所掛鉤碼的數量，分別記下了每次所掛鉤碼的重力及對應的輕質彈簧測力計示數(見表)

序號12345678動滑輪重G1.01.01.01.01.01.01.01.0所掛砝碼的重力G/N0.51.01.52.02.53.03.54.0彈簧測力計示數F/N0.81.21.31.61.82.22.32.7(1)分析實驗數據可以得到：在動滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下，使用該滑輪組______(選填“省力”或“不省力”)

(2)在忽略摩擦、繩重及實驗誤差的條件下，彈簧測力計的示數F與被提升鉤碼重力G以及動滑輪重力G0的關系為______。

(3)小軍同學又研究了滑輪組水平拉動物體的情況，用另一組滑輪組將重為50N的物塊從位置A勻速直線拉到位置B，請在圖中畫出最省力的繞線方法，若此時繩自由端所用拉力為10N，物塊受到的摩擦力為18N，該滑輪組的機械效率為______。小紅在測量滑輪組機械效率的實驗中，用圖的裝置勻速豎直向上提升重物，并記錄了部分實驗數據如表：鉤碼總重G/N鉤碼上升高度

h/m測力計拉力

F/N測力計拉繩端移動距離s/m30.10.3(1)上表中測力計拉力的示數如圖17所示，則此時拉力的測量值為______N。

(2)此次實驗中滑輪組的機械效率為______。

如圖是智慧小組“測滑輪組的機械效率”的實驗裝置。測得的實驗數據如表。

實驗次數物重G/N物體上升高度h/m拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η110.10.60.355.6%220.11.00.366.7%340.11.80.3

(1)第三次實驗中滑輪組的機械效率是____________________；(2)分析表中實驗數據可知，同一滑輪組，物重__________，滑輪組的機械效率越高；(3)若在第三次實驗中，物體上升的速度為0.1m/s，則拉力F的功率為__________W；(4)創新小組也利用重為1N、2N、4N的物體進行了三次實驗，每次測得的機械效率均大于智慧小組的測量值，則創新小組測量值偏大的原因可能是(

)A.測拉力時，彈簧測力計未調零，指針指在零刻度線下方B.所使用的動滑輪的重力小于智慧小組小海同學做“測量滑輪組機械效率”的實驗，如圖所示，用同一滑輪組緩慢提升不同數量的鉤碼，記錄數據如表所示．實驗次數鉤碼的重力G/N鉤碼提升高度h/m拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率η120.10.90.374%240.11.60.383%360.1①0.3②(1)觀察圖中測力計的示數，表格中①處的數值是________，②處的數值是________．(2)小海通過分析表格中的數據，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：經常給汽車做保養，保持良好的潤滑．(3)小海發現繩端移動的距離始終與鉤碼提升高度有固定的倍數關系，于是他認為鉤碼數量一定時，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．某實驗小組的同學用如圖(甲)所示的器材，探究影響滑輪組機械效率的因素。

(1)要提起圖(甲)中的重物，請完成滑輪組的繞線(要求最省力)。

(2)該實驗小組的同學將圖(甲)中的物體換成鉤碼，采用圖(乙)所示的繞線方法，測得滑輪組的機械效率如表所示。實驗次數鉤碼重量G/N鉤碼上升高度h/m拉力F/N拉力F通過

距離s/m機械效率η/%10.500.200.420.406021.000.200.750.4031.500.201.050.407142.000.201.380.407252.500.201.680.4074第二次實驗，滑輪組的機械效率η2=______%(計算結果保留整數位)。

(3)請根據表中的數據，在上圖的坐標中用光滑曲線畫出η與G的關系圖。

(4)根據以上信息，可以得出：相同的滑輪組隨著提升物重的增加，滑輪組的機械效率______(選填“增大”、“減小”或“不變”)。

(5)在某一次測量中，將圖(乙)中F的方向改為圖(丙)所示，其它條件不變，滑輪組的機械效率______改變。(如圖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_________。(2)在彈簧測力計靜止時進行讀數，則他這樣得出的機械效率與實際值相比_____。(選填“偏小”、“偏大”或“相等”)。(3)若僅增加鉤碼的個數，該滑輪組的機械效率將________。(選填“增大”、“減小”或“不變”)

答案和解析1.【答案】0.4

0.24

<

【解析】解：(1)滑輪組最省力的繞線方式為用3段繩子承擔物重，如圖所示；

(3)根據滑輪組的特點拉彈簧測力計的線端通過的距離s=3h=3×0.2m=0.6m；總功W總=Fs=0.6N×0.6m=0.36J.因此可知，表中的數據中0.4和0.24是錯誤的；

(4)因為同一滑輪組提升的物體越重，其機械效率越大，所以?1<?2。

故答案為：(1)如圖；

(3)0.4，0.24；

(4)<。

(1)滑輪組最省力的繞法為用3段繩子承擔物重；

(3)根據三段繩子承擔物重，可判斷拉力移動距離與鉤碼上升高度的關系，利用W=Fs可求出有用功，這樣就可以對照發現表格中的錯誤；

(4)對于同一滑輪組來講，增大了鉤碼的重，相當于增加了有用功，這樣可提高機械效率。

實驗中明確繞線方法，并根據繞線方法確定距離的關系，是本題的關鍵。明確繞線后，再通過分析和計算，即可對數據做出相應的判斷。通過此題我們還應明確一點，就是同一滑輪組的機械效率與它提升的物重有關，物重越大，機械效率越高。

2.【答案】0.6

75%【解析】解：

(1)繩子的有效段數為3，根據s=nh，在第一次實驗中，繩端移動的距離s=3×0.2m=0.6m；

(2)根據表中數據，可計算得出第二次實驗的機械效率為：

η2=W有W總=0.18J0.24J×100%=75%；

(3)不計繩重和摩擦，繩子自由端的拉力：F=G+G動3，

結合第一次實驗的數據可得，所用動滑輪的重：G動=3F?G=3×0.3N?0.6N=0.3N；

(4)縱向分析三次實驗中的數據，可以發現用同一個滑輪組提升重物，物重越大，滑輪組的機械效率越大。

故答案為：(1)0.6；(2)75%；(3)0.3；(4)越大。

(1)已知繩子的有效段數為3，根據s=nh求出在第一次實驗中繩端移動的距離；

(2)根據表中數據，由η=W有W總=×100%計算得出第二次實驗的機械效率；

(3)不計繩重和摩擦，繩子自由端的力：F=G+G動3，據此求出G動；【解析】解：(1)在測繩端拉力時，需豎直向上勻速拉動測力計。

(2)機械效率：η=W有用W總×100%=GhFs×100%=4N×0.1m1.8N×0.3m×100%≈74%

(3)由數據知第2次實驗中，s為h的3倍，所以滑輪組由3段繩子承擔物重，而被提升的物重為6N，其它3組為4N.所以第2次實驗是用b圖做的；

第4次實驗s為h的5倍，所以滑輪組由5段繩子承擔物重，所以第4次實驗是由c圖做的。

(4)分析第1、2次實驗，兩次所用滑輪組相同，但第2次物重大于第1次物重，機械效率也大于第1次的機械效率，所以可得使用同一滑輪組，提高物重可以提高滑輪組的機械效率。

(5)分析第1、3次實驗，兩次提升物體的重力相同，第3次實驗的動滑輪較重，而機械效率較低，所以可得使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數越多，滑輪組的機械效率越低。

(6)第3、4次實驗只是改變了物體被提升的高度，機械效率沒變，所以可得滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關。

故答案為：(1)勻速；(2)74%；(3)b；c；(4)使用同一滑輪組，提高物重可以提高滑輪組的機械效率；(5)使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數越多，滑輪組的機械效率越低；(6)無關。

(1)在實驗中，要正確測量繩端拉力，需豎直向上勻速拉動測力計。

(2)掌握機械效率的計算公式，η=W有用W總=GhFs，能用此公式進行簡單的計算。

(3)要掌握繩端移動距離與物體上升高度之間的關系：s=nh.根據繩端移動距離與物體上升的高度判斷出承擔物重的繩子段數，同時也要注意被提升的物重。

(4)掌握影響滑輪組機械效率的因素：物重和動滑輪的個欸數。被提升的物體越重、動滑輪的個數越少，則滑輪組的機械效率越高。

(5)根據物體被提升的高度與效率之間的關系得出結論，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關。

【解析】解：(1)實驗中應沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計，此時系統處于平衡狀態，測力計示數等于拉力大小；

(2)若靜止讀數，他沒有考慮到摩擦對滑輪組機械效率的影響，測量值偏小，故他的想法是錯誤的；

(3)用圖丁裝置進行實驗，繩子的有效段數為4，繩子自由端移動的距離為：

s=nh=4×0.1m=0.4m，

第4次實驗的機械效率為：

η=W有W實驗次數鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.50.480%(4)根據n=sh，前3次實驗繩子的有效段數均為3，分別是用甲乙丙裝置做的實驗，研究機械效率與提升物體的重力的關系，要控制其它因素相同，只改變物體的重力，故通過比較2、3兩次實驗數據得出結論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高。

故答案為：(1)勻速；

(2)不正確；

摩擦力；

(3)如上表所示；

(4)2；3。

(1)實驗中應沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計；

(2)若靜止讀數，則考慮到摩擦對滑輪組機械效率的影響，測量值偏小；

(3)用圖丁裝置進行實驗，繩子的有效段數為4，根據s=nh求出繩子自由端移動的距離；根據η=W有W總×100%得出第4次實驗的機械效率；

(4)根據n=sh，前3次實驗繩子的有效段數均為3，研究機械效率與提升物體的重力的關系，要控制其它因素相同，只改變物體的重力。

本題測量滑輪組機械效率，考查注意事項、n=sh的運用、機械效率的計算、控制變量法和數據分析。

5.【答案】【解析】【分析】

(1)實驗中應該勻速豎直向上拉動彈簧測力計(若在靜止時讀數，則沒有測量出機械之間的摩擦，測力計示數偏小)；

(2)根據表中數據，由s=nh求出動滑輪上繩子的股數，據此確定實驗用哪個裝置做的實驗；

(3)由s=nh求出第3次實驗中繩端移動距離，根據求出第3次的機械效率；

分析第2次實驗和第3次實驗的數據，找同相同量和不同量，分析得出滑輪組的機械效率與變化量的關系；

(4)根據W1=F1s1求出第1次實驗的總功，根據W有1=G1h1求出做的有用功，從而得出做的額外功；

根據W額外=G動h求出克服動滑輪的重力做的額外功，從而得出第1次實驗中克服摩擦和繩重所做的額外功。

【解答】

(1)實驗中應該勻速豎直向上拉動彈簧測力計，此時系統處于平衡狀態，測力計示數等于拉力大小，故應該在測力計運動時讀取拉力大小；

(2)實驗2中，h2=0.1m，s2=0.4m，

則動滑輪上繩子的股數：n=s2h2=0.4m0.1m=4，

所以實驗2是用乙圖所示裝置做的實驗；

(3)小組同學再用第2次實驗中使用的裝置做第3次實驗，即用乙圖所示裝置做實驗，第3次實驗中繩端移動距離s=4×0.1m=0.4m，第3次的機械效率：

；

通過第2次實驗和第3次實驗的數據分析可得出結論：使用同一滑輪組提升不同的重物時，物體越重，滑輪組的機械效率越高；

(4)第1次實驗的總功：

W1=F1s1=1.8N×0.3m=0.54J，

做的有用功：

W有1=G1【解析】解：

(1)在實驗中，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數，這樣才能準確測出繩端的拉力F；

(2)由表中實驗數據可知，第②次實驗時，動滑輪的機械效率：

η=W有W總=GhFs=2N×0.2m1.1N×0.4m×100%≈90.9%；

(3)由表中實驗序號為①②的實驗數據可知，對于同一動滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機械效率將增大；

(4)由表中實驗序號為②③的實驗數據可知，提升相同重力的鉤碼時，動滑輪的重力增大，其機械效率將減小．

故答案為：(1)豎直；(2)90.9%；(3)①②；(4)減小．

(1)在實驗中，為了正確測出拉力的大小，應拉動彈簧測力計豎直向上勻速上升；

(2)根據表中實驗數據應用效率公式求出動滑輪的機械效率．

(3)(4)根據控制變量法的要求分析表中實驗數據，根據實驗控制的變量與實驗數據分析答題．【解析】【分析】

此題考查滑輪組的認識、提高機械效率的方法，是一道綜合性較強的題目，考查非常全面，需要學生具備扎實的物理知識。

(1)根據作用在動滑輪上的條數確定幾條繩子承擔重物；

(2)根據η=W有用W總=GhFs=GnF計算滑輪組的機械效率；

(3)根據機械效率的概念分析解答。

【解答】

①因為一個動滑輪提供兩條繩子，而動滑輪中間的掛鉤也提供一條，所以重物和動滑輪由3段繩子承擔；

②滑輪組的機械效率：

η=W有用W總=GhFs=GnF=30N2×20N×100%=75%；

③總功等于有用功加額外功，減小動滑輪重力，可以減小額外功，從而減小總功，根據η=W有用W總可知，可以提高滑輪組的機械效率，故a有影響；

根據η=W有用W總=GhFs=GnF可知，改變繩子繞法、減小定滑輪重力，滑輪組的機械效率不變，不能提高滑輪組機械效率，故【解析】解：(1)第2次實驗中滑輪組的機械效率為：

η=W有W總=GhFs=4N×0.1m1.5N×0.3m≈88.9%；

(2)如圖丙所示，第3次實驗中彈簧測力計的分度值為0.2N，示數為2.2N；

(3)縱向分析表格中的數據得出結論：同一滑輪組，提升物體的重力越大，機械效率越高；

(4)彈簧測力計拉動方向偏離了豎直方向，拉力F變大，拉下的距離s不變，總功變大，有用功不變，則滑輪組效率變小。

故答案為：(1)88.9%；(2)2.2；(3)提升物體的重力越大，機械效率越高；(4)變小。

(1)根據η=W有W總=GhFs×100%得出第2次實驗中滑輪組的機械效率；

(2)根據彈簧測力計的分度值讀數；(2)不正確；摩擦力(3)0.4；80%(4)2、3

【解析】【分析】本題考查了滑輪(組)機械效率的測量實驗；本題測量滑輪組機械效率，考查注意事項、n=s(1)實驗中應沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計；

(2)若靜止讀數，則考慮到摩擦對滑輪組機械效率的影響，測量值偏小；

(3)用圖丁裝置進行實驗，繩子的有效段數為4，根據s=nh求出繩子自由端移動的距離；根據η=W有W(4)根據n=sh，前3次實驗繩子的有效段數均為【解答】(1)實驗中應沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計，此時系統處于平衡狀態，測力計示數等于拉力大小；

(2)若靜止讀數，他沒有考慮到摩擦對滑輪組機械效率的影響，測量值偏小，故他的想法是錯誤的；

(3)用圖丁裝置進行實驗，繩子的有效段數為4，繩子自由端移動的距離為：s=nh=4×0.1m=0.4m；

第4次實驗的機械效率為：η=W(4)根據n=sh，前3次實驗繩子的有效段數均為3，分別是用甲乙丙裝置做的實驗，研究機械效率與提升物體的重力的關系，要控制其它因素相同，只改變物體的重力，故通過比較2、3兩次實驗數據得出結論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高。

故答案為：(1)豎直；(2)不正確；

摩擦力；(3)0.4；80%；(4)2、

10.【答案】(1)

(2)0.1；

(3)①驗證滑輪組提升的物體越輕，機械效率越高；

②

第一步：把鉤碼掛在彈簧測力計下方，處于靜止狀態，測出鉤碼的重力G，記錄數據；第二步：滑輪組掛著1個鉤碼，用彈簧測力計緩慢豎直拉動細繩端，提升鉤碼測得拉力F，記錄數據；

第三步：增加鉤碼個數，重復前三步；

第四步：計算各次實驗的機械效率；

第五步：比較提升物體所受重力及滑輪組機械效率，檢驗猜想是否正確。

③

提升物體的重力G/N測力計示數F/N機械效率η一個鉤碼

二個鉤碼

三個鉤碼

(4)能；

圖中繩子的有效段數n=3，繩子自由端移動的距離s，和鉤碼上升的高度h，s=3h

【解析】【分析】

本題考查的是探究滑輪組的機械效率，掌握一定的實驗技能是解題的關鍵；

使用滑輪組時，幾段繩子承擔物重，物體上升的高度h就是繩端移動的距離s的幾分之一，所以對于一個給定的滑輪組，只要知道物重和拉力就可以計算機械效率；設計實驗首先要提出猜想，然后利用實驗方法設計實驗步驟，再通過記錄的實驗數據進行分析總結，驗證猜想的正確性。

【解答】

(1)一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，最省力的繞線方式就是讓三段繩子承擔物重，如圖所示

(2)由圖可知物體上升的高度為0.1m；

(3)

①探究滑輪組的機械效率與物體重力的大小是否有關系，可提出猜想，即實驗的目的：滑輪組提升的物體越輕，機械效率越高；

②根據猜想設計實驗步驟：

第一步：把鉤碼掛在彈簧測力計下方，處于靜止狀態，測出鉤碼的重力G，記錄數據；第二步：滑輪組掛著1個鉤碼，用彈簧測力計緩慢豎直拉動細繩端，提升鉤碼測得拉力F，記錄數據；

第三步：增加鉤碼個數，重復前三步；

第四步：計算各次實驗的機械效率；

第五步：比較提升物體所受重力及滑輪組機械效率，檢驗猜想是否正確；

③設計實驗數據的記錄表格為提升物體的重力G/N測力計示數F/N機械效率η一個鉤碼二個鉤碼三個鉤碼

(4)對于給定的滑輪組，物體上升的高度h與繩端移動的距離s之間的關系就是一定的，幾段繩子承擔物重，物體上升的高度h就是繩端移動的距離s的幾分之一，圖中繩子的有效段數n=3，所以s=3h，故不用刻度尺也能完成此實驗。

故答案為：

(1)

(2)0.1；

(3)①驗證滑輪組提升的物體越輕，機械效率越高；

②

第一步：把鉤碼掛在彈簧測力計下方，處于靜止狀態，測出鉤碼的重力G，記錄數據；第二步：滑輪組掛著1個鉤碼，用彈簧測力計緩慢豎直拉動細繩端，提升鉤碼測得拉力F，記錄數據；

第三步：增加鉤碼個數，重復前三步；

第四步：計算各次實驗的機械效率；

第五步：比較提升物體所受重力及滑輪組機械效率，檢驗猜想是否正確。

③提升物體的重力G/N測力計示數F/N機械效率η一個鉤碼二個鉤碼三個鉤碼

4)能；

圖中繩子的有效段數n=3，繩子自由端移動的距離s，和鉤碼上升的高度h，s=3h

11.【答案】0.4

50%

越高

2.2

C

【解析】解：(1)由圖知實驗中由四段繩子承擔物重，所以第4次實驗中繩子移動的距離：s=4h=4×0.1m=0.4m，

第4次實驗測得機械效率為：

η=W有W總=GhFs×100%=3.0N×0.1m1.5N×0.4m×100%=50%；

(2)通過比較1、3和4三次實驗數據知，物體提升的高度和繩子移動的距離相同，物體的重力不同，且物體的重力越大，機械效率越高，所以可以得出：同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機械效率高；

(3)如果不考慮繩子與滑輪之間的摩擦，動滑輪和重物由幾股繩子承擔，拉力為重物和動滑輪總重的幾分之一。即：F=14(G物+G動)，

所以動滑輪的重力：G動=4F?G物=4×0.8N?1N=2.2N。

(4)滑輪組的機械效率跟動滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒有關，所以AB不符合題意，C符合題意。

故答案為：(1)0.4；50%；(2)越高；(3)2.2；(4)C。

(1)根據s=nh求出繩端移動的距離，由η=W有W總=GhFs×100%求機械效率；【解析】【分析】

本題測量滑輪組的機械效率，考查實驗原理、注意事項、誤差分析、機械效率的計算及數據分析。

(1)實驗原理為：η=W有W總×100%；

(2)實驗時，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計；

若保持靜止讀數，不用克服摩擦，所測拉力偏小，總功偏小，據此分析；

(3)①第二次實驗中，根據W有=Gh求了有用功，根據W總=Fs求出總功，

由η=W有W總×100%求出機械效率；

②根據彈簧測力計的示數讀出拉力大小，或根據求出拉力大小；

③由表格中數據分析得出結論；

(4)從題可知，動滑輪的重力不可忽略，則克服動滑輪的重和繩與滑輪間的摩擦所做的功為額外功，首先根據影響摩擦力大小的因素判斷出繩與滑輪間的摩擦，再利用公式η=W有W總×100%判斷出動滑輪的機械效率η與物體重力G的關系。

【解答】

(1)實驗原理為：η=W有W總×100%；

(2)實驗時，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時系統處于平衡狀態，測力計示數等于拉力大小；

若保持靜止讀數，不用克服摩擦，所測拉力偏小，總功偏小，測出的機械效率偏大；

(3)①第二次實驗中，有用功：W有=Gh=4N×0.1m=0.4J，

總功：W總=Fs=1.5N×0.3m=0.45J，

機械效率：η=W有W總×100%=0.4J0.45J×100%≈88.9%。

，故F′=6N×0.1m0.3m×90.9％≈2.2N；

③由表格中數據可以看出：滑輪組的機械效率隨物重的增加而增大；

(4)動滑輪的重力不可忽略，則克服動滑輪的重和繩與滑輪間的摩擦所做的功為額外功，從摩擦角度考慮，隨著物體重力的增加，滑輪與繩子間摩擦會一定程度增大。

【解析】【分析】

本題是測量滑輪組機械效率的實驗，主要考查了有關滑輪組的有用功、總功、機械效率的計算；明確有用功和總功，同時知道繩端移動距離與物體上升高度之間的關系是關鍵；還要注意影響滑輪組機械效率的因素和提高效率的方法。

(1)同一個裝置繩子的有效股數是一定的，分別根據s=nh求出前三次實驗中的n，然后比較即可判斷錯誤的數據。

(2)根據W=Gh求出有用功，根據W=Fs求出總功，利用η=W有W總×100%求出第四次實驗中滑輪組的機械效率；使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的個數，增大了有用功，因此機械效率會變大。

(3)分析表格中各數據中變化的量，即可得出機械效率的變化是由哪個物理量的變化引起的。

【解答】

(1)由實驗數據可知，1、2兩次實驗繩端移動距離都是物體上升高度的3倍，可知此滑輪組由3段繩子承擔物重，而第三次繩端移動距離與鉤碼上升高度的關系錯誤，所以應當刪除。

(2)第四次實驗：

有用功：

W有用=Gh=3N×0.1m=0.3J，

總功：

W總=Fs=1.2N×0.3m=0.36J，

機械效率：

η=W有W總×100%=0.3J0.36J×100%≈83.3%；

整個滑輪組保持不變，即額外功不變，因為對重物做的功為有用功，增加鉤碼的個數，即增大了有用功，故機械效率就會增大。

(3)由表格中數據可以看出，在4次實驗中鉤碼上升的高度不斷發生變化，所以是探究滑輪組機械效率與鉤碼上升的高度是否有關。

故答案為：(1)3；

(2)0.3；0.36；83.3%；增大；

(3)鉤碼上升的高度。

14.【答案】(1)；

(2)勻速；

(3)66.7%；1.6；

【解析】【分析】

此題是“探究滑輪組的機械效率”實驗，考查了滑輪組機械效率的計算，根據數據分析影響滑輪組效率的因素，同時考查了有關滑輪組的組裝及測力計的讀數問題，要細心分析每一個問題。

(1)根據h與s的關系(s=nh)結合表格中數據判斷承擔物重的繩子段數，然后繞線；

(2)為準確地測出拉力，需豎直向上勻速拉動測力計；

(3)根據公式η=W有W總×100％=GhFs×100％計算①的機械效率；進行②的讀數時，注意測力計的分度值；

(4)分析機械效率的變化及前面物理量的變化得出結論，機械效率與物體被提升的高度無關；

(5)分析3、4中機械效率和物理量的變化，得出機械效率與被提升的物重之間的關系；

(6)計算出第5組數據與前面的幾組機械效率比較，得出結論。

【解答】

(1)由前4組實驗數據知，s=3h，所以滑輪組由3段繩子承擔物重，因此應從動滑輪繞起，如圖所示：

；

(2)實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，這樣才能準確測出拉力的值；(3)①η=W有W總×100％=GhFs×100％=4N×0.1m2N×0.3m×100％≈66.7％；

②由圖知，測力計的分度值為0.2N，所以其示數為1.6N；

(4)第1、2組數據，動滑輪重、鉤碼重相同，鉤碼被提升的高度不同，機械效率相同，可知同一滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關；

(5)第3、4組數據，動滑輪、鉤碼被提升的高度相同，被提升的鉤碼重不同，機械效率不同，可知同一滑輪組的機械效率與摩擦和被提升的物重有關；

(6)由表格中數據知，第5組滑輪組由5段繩子承擔物重，η=W有W總×100％=GhFs×100％=4N×0.1m1.6N×0.5m×100％=50％，

由計算知，第5組比第4組滑輪組省力，但機械效率更低，所以“機械越省力，它的機械效率越高”的說法不正確。

故答案為：

(1)；

(2)勻速；

(3)66.7%；【解析】解：

(1)分析表中序號為1、2的兩組數據可以得到：在動滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下，測力計示數大于所掛鉤碼的重力G，故此時使用該滑輪組不省力；

(2)由圖1可知n=2，在忽略摩擦、繩重及實驗誤差的條件下，彈簧測力計的示數F與被提升鉤碼重力G以及動滑輪重力G0的關系為：F=G+G02；

(3)用另一組滑輪組將重為50N的物塊從位置A勻速直線拉到位置B，當繩子的有效段數最多為3時，最省力，如下圖所示：

若此時繩自由端所用拉力為10N，物塊受到的摩擦力為18N，該滑輪組的機械效率為：

η=W有用W總=fsF×3s×100%=f3F×100%=18N3×10N×100%=60%。

故答案為：(1)不省力；(2)F=G+G02；(3)如上圖所示；60%。

(1)根據在動滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下，確定表中序號為1、2的兩組數據，據此得出結論；

(2)在忽略摩擦、繩重及實驗誤差的條件下，彈簧測力計的示數F與被提升鉤碼重力【解析】解：(1)測力計分度值為0.2N，則此時拉力的測量值為1.6N。

(2)此次實驗中滑輪組的機械效率為：

η=W有W總=GhFs=3N×0.1m1.6N×0.3m×100%≈62.5%。

故答案為：(1)1.6；(2)62.5%。

(1)根據測力計分度值讀出拉力的測量值；

(2)根據表中數據，由η=W有W總=Gh【解析】【分析】

本題測滑輪組的機械效率，考查機械效率計算、影響效率大小的因素和功率計算及數據分析。

(1)根據表中數據，由η=W有W總=GhFs求出第三次實驗中滑輪組的機械效率；

(2)縱向分析表中實驗數據得出結論；

(3)物體上升的速度為0.1m/s，根據v=3v物得出則繩子自由端的速度；根據P=Fv求出拉力F的功率；

(4)機械效率與動滑輪的重有關，根據機械效率公式分析。

【解答】

(1)第三次實驗中滑輪組的機械效率是：

η=W有W總=GhFs=4N×0.1m1.8N×0.3m≈74.1%；

(2)縱向分析表