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文檔簡介
期末實驗復習測量滑輪組的機械效率
1.提高機械效率可以充分發(fā)揮機械設備的作用,對節(jié)能減排、提高經濟效益有重要的意義。
某科技創(chuàng)新小組根據生活經驗和客觀事實,對影響滑輪組機械效率的因素作出如下猜想:
猜想I:滑輪組的機械效率與物體被提升的高度有關:
猜想n:滑輪組的機械效率與動滑輪的重力有關;
猜想in:滑輪組的機械效率與所提物體的重力有關;
根據猜想,運用如圖甲、乙、丙所示的裝置進行了實驗探究,測得的實驗數據如下表所示;
\\\\\\\\\\\\、\\\
?中小
^11
甲乙丙
實驗次鉤碼的重力鉤碼上升高度繩端拉力繩端移動的距離機械效率
序G/Nh/mF/Ns/m
12().1().90().374.1%
240.11.500388.9%
340.11.250.4
440.21.500.688.9%
(1)實驗時應沿豎直方向緩慢向上拉動彈簧測力L;
(2)分析表中數據可知:第3次實驗是利用了圖的裝置完成的,它的機械效率
=:
(3)比較2、4兩次實驗數據,可驗證猜想【是(選填“正確”或“錯誤”)的;
(4)通過比較(填實驗序號)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;
(5)通過比較2、3兩次實驗數據可得出結論: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;
(6)為提高滑輪組的機械效率,可減小輪與軸間的摩擦。若忽略摩擦,也不考慮繩重,下列
方法中,還能提高滑輪組的機械效率的是(填字母)。
A.增加滑輪的個數
B.減小動滑輪的重力
C.減小鉤碼升高的高度
D.增大鉤碼升高的速度
2.在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中,用同一滑輪組進行三次實驗(如圖所示),實驗數
據記錄如下表:
甲乙丙
實驗序鉤碼上升高彈簧測力計示數彈簧測力計移動
鉤碼重\N機械效率
號度\cm\N距離\cm
①20.83083.3%
②4101.530
③6102.23090.9%
(1)在實驗過程中,應沿豎直方向拉動彈簧測力計。
(2)第2次實驗中滑輪組的機械效率為(結果保留一位小數)。
(3)分析數據可得結論:用同一滑輪組,提升的物體越重,滑輪組的機械效率越
(選填“高”或“低”)。
(4)根據實驗結論推測,使用該滑輪組再次將重8N的物體勻速提升10cm,此時滑輪組的機
械效率可能為(只填序號)。
A.71.6%B.82.4%C.92.1%
(5)若第1次實驗中,鉤碼上升高度變?yōu)?0cm,則滑輪組的機械效率(選填“大
試卷第2頁,共14頁
于,,、“小于,或噂于,,)83.3%。
3.用如圖甲所示的裝置探究滑輪組的機械效率〃與哪些因素有關:
(I)實驗時,應豎直_______拉動彈簧測力計,使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升。若彈簧
測力計向下拉動20cm,則鉤碼上升cm;
(2)改變動滑輪重,提升同一物體進行多次實驗,獲得多組數據并繪制出如圖乙所示的圖
像,分析可知:被提升物體所受的重力相同時,動滑輪越輕,滑輪組的機械效率越______
(大/小)。實驗中,若在彈簧測力計靜止時進行讀數,則這樣測出的機械效率與實際值相比
將(偏大/偏小/相等);
(3)分析圖乙中的A點可知,被提升物體所受的重力為N(不計繩重和摩擦);
(4)改變被提升的物重,用同一滑輪組勻速提升物體進行多次實驗,獲得數據并繪制出圖
像,不計繩重和摩擦,則下列圖像中能粗略反映滑輪組的機械效率〃與提升物重G的關系
4.小金同學做“探究影響滑輪組機械效率因素”的實驗時,提出如下猜想:
猜想一:滑輪組的機械效率與被提升物體所受的重力有關;
猜想二:滑輪組的機械效率與動滑輪所受的重力有關。
為了驗證猜想,準備的器材如下:兩個相同的滑輪、一根細繩、鉤碼若干、刻度尺和彈簧測
力計。小金把兩個滑輪分別作為定滑輪和動滑輪組裝成兩套滑輪組,用該滑輪組提升不同數
量的鉤碼進行實驗,數據如下表所示。請你完成下列內容。
實驗次數鉤碼所受提升高度拉力F/N繩端移動機械效率”
的重力him的距離5/m
G/N
12.00.21.00.666.7%
23.00.21.40.671.4%
34.00.21.80.674.1%
42.00.21.50.4
甲乙
(1)表中第4次實驗時滑輪組的機械效率為;根據表中數據在圖乙中畫出此次實
驗時滑輪組的繞線方式;
(2)如圖甲實驗中,沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計,使鉤碼緩緩上升,在測量繩端所受
的拉力時,彈簧測力計應_______;(選填“保持靜止”或“勻速上升”)
(3)第1次實驗數據是圖_______(選填“甲”或“乙”)所示的滑輪組測得的;
(4)比較1、2、3次實驗數據可得出,在裝置相同情況下,物體越重,滑輪組的機械效率
越__________;(選填"高”或“低”)
(5)采用圖甲裝置實驗時,若彈簧測力計沒有豎直向上拉,則測得的機械效率將(選
填“偏大”、“偏小”或“不變
5.小雨講行“測最滑輪組的機械效率”的實驗,用到的裝置如圖,實驗數據im.錄如表所示:
實驗次鉤碼重鉤碼上升高度繩端拉力繩端移動距離
機械效率T1
數G/N/i/mF/Ns/m
120.11.20.355.6%
22021.20.655.6%
試卷第4頁,共14頁
340.11.90.3
440.11.30.561.5%
(1)實驗中應沿豎直方向拉動彈簧測力計:
⑵分析表中數據可知:第4次實驗是用圖_____所示裝置來完成的;
⑶第3次實驗時,滑輪組的機械效率是(結果精確到0.1%);
(4)通過比較1、2兩次實驗數據可得出:使用同一滑輪組提升相同重物,滑輪組的機械效率
與重物上升高度______1選填“有關”或“無關;通過比較3、4兩次實驗數據可得出:滑
輪組的機械效率高低與有關;
(5)小雨同學發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動邊讀數,彈簧測力計示數不穩(wěn)定,他認為應該靜止讀數。
老師說該想法是錯誤的,原因是忽略了對滑輪組機械效率的影響。如果這樣做,測得
的機械效率將(選填“偏大”、“偏小”或“更準確。
(6)本實驗中進行了多次實驗,其目的是(填字母代號);
A.從多次實驗中選取最準確的數據
B.多次測量取平均值,減小誤差
C.從特殊現(xiàn)象中得到普遍規(guī)律
6.提高機械效率能夠充分發(fā)揮機械設備的作用,一組同學在“測量滑輪組的機械效率”實驗
中,實驗測得的數據如表所示。
物體的重力提升的高度繩端移動的
次數拉力BN機械效率//
GN/z/m距離s/m
120.110.366.7%
23().11.40.371.4%
340.11.80.3
440.21.80.674.1%
(1)實驗中應盡量豎直向上_________(選填“勻速”或“加速”)拉動彈簧測力計;
(2)計算出第3組實驗的有用功J,機械效率是(計算結果精確到0.1%);
(3)分析比較第I、2、3次實驗數據可以判定,使用同一個滑輪組提升重物時,被提升的
物體越重,機械效率(選填“越高”、“越低”或“不變分析比較第3、4次實驗
數據可得,機械效率與物體上升的高度(選填“有關”或“無關”);
(4)小紅用均為Go的滑輪,組裝了如圖2所示的甲、乙兩個滑輪組,在相同時間內把重物
G提升相同高度,若F/=F2,則B、尸2做功的功率尸/P2,機械效率“m
(兩空均選填“>”、"V"、"=”),在不計繩重及摩擦時,G:Go=
7.如圖所示,在測量滑輪組機械效率的實驗時,部分實驗數據如下表。
0
實驗次鉤碼重力鉤碼上升高度拉力繩端移動距離機械效率
試卷第6頁,共14頁
數G/NhF/Ns/cm
11.051555.6%
21.550.815
32.051.01566.7%
42.0101.03066.7%
請根據要求完成下列任務:
(1)實驗過程中,應緩慢拉動彈簧測力計,使鉤碼向上做運動;第1次實驗時,彈
簧測力計示數如圖所示,為N;第2次實驗時該滑輪組的機械效率為:
(2)分析1、2、3次實驗數據可知,用同一滑輪組提升重物時,重物越重,;分析3、
4次實驗數據可知,滑輪耳的機械效率與鉤碼上升高度__________(選填“有關”或“無關”):
(3)結合生活實際,用滑輪組提升重物時,可提高機械效率的措施有(寫出一例不
同于上述實驗的措施)
8.某實驗小組在做“測量滑輪組機械效率''的實驗中得到的數據如表所示,第I、2、3次實
驗裝置分別如圖甲、乙、丙所示。
乙
次測力計拉力
鉤碼重G/N高度測力計移動距離*m機械效率〃
數FN
120.10.90.374.1%
240.11.60.3?%
340.11.10.572.7%
(1)表格中第2次測得的機械效率〃=%;
(2)在實驗操作中應豎直向上拉動彈簧測力小組同學發(fā)現(xiàn),若實驗過程中邊
拉動邊讀數,彈簧測力計示數將不穩(wěn)定,應該靜止讀數,你認為該想法(選填“正
確”或“不正確”):
(3)比較第1次實驗和第2次實驗,可得結論:使用同樣的滑輪組,通過增加可
提高滑輪組的機械效率;
(4)由第2、3次實驗可得結論:使用不同的滑輪組,提升相同的重物時,動滑輪的個數越多
(動滑輪總質量越大),滑輪組的機械效率越__________(選填"高”或"低
9.測量如圖所示滑輪組的機械效率,部分實驗數據如下表。
鉤碼重力鉤碼上升高度繩端移動距離
實驗次數拉力F/N機械效率〃
G/N/i/cms/cm
11.051555.6%
21.550.815
32.051.01566.7%
42.0101.03066.7%
(1)實驗過程中,應緩慢拉動彈簧測力計,使鉤碼豎直向上做運動。第1次實驗
時,彈簧測力計示數如圖所示,為No
(2)第2次實驗時滑輪組的機械效率是。
(3)分析1、2、3次實驗的數據可知,使用同一滑輪組提升重物時,重物重力越__________,
滑輪組的機械效率越高;分析3、4次實驗的數據可知,滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高
試卷第8頁,共14頁
度(選填“有關”或“無關”)。
(4)結合生產生活實際,用滑輪組提升重物時,下列選項中也可提高機械效率的是
A.增大繩重B.減輕動滑輪重C.加大物體提升的速度
(5)在測拉力時,某同學覺得很難使測力計做勻速直線運動,不便于讀數,就讓彈簧測力計
處于靜止狀態(tài)時才讀數,若考慮繩重和摩擦,則該同學測得的機械效率(選填“相
等”、“偏高”或“偏低
(6)根據探究結論,如圖所示,工人們用同一滑輪組,根據需要用兩種方式來提起等重的建
筑材料,若不計摩擦和繩重,則FiF2,機械效率加_________如。(均選填
10.在做“測滑輪組機械效率”的實驗中,小強和同學們組裝了如圖所示的甲,乙兩個滑輪組
(每只滑輪重都相同,不計摩擦和繩重);
S
甲乙
(I)對于甲圖所示的滑輪組,如果沒有刻度尺,只要測出鉤碼重G,然后豎直向上
拉動彈簧測力計使鉤碼升高,從彈簧測力計上讀出拉力值尸,即可算出該滑輪組的機械效率
片--------;
(2)比較甲,乙兩滑輪組的機械效率,可知〃中〃乙(選填“>“、"<"或'=');
(3)實驗后小強猜想,對于同一滑輪組(例如圖乙),它的機械效率也可能不是固定的,于
是他用實驗進行了探究,并證明自己的猜想是正確的,你認為小強應采用的正確方法是什么?
答:;
(4)實驗過程中邊拉動邊讀數,彈簧測力計的示數不穩(wěn)定,有同學認為應靜止時讀數,你
認為他的想法(選填“正確”或“不正確”),因為他沒有考慮對滑輪組機械
效率的影響。
11.在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中,小慧同學用下圖所示的滑輪組分別做了三
次實驗,第一次使用塑料滑輪,第二次使用鋁制滑輪,第三次使用鐵制滑輪,實驗數據記錄
如下表:
塑料滑輪鋁制滑輪鐵制滑輪
彈簧測力計
物體上升的彈簧測力計
實驗次數物重G/N上升的距高機械效率r/
高度九/cm的示數r/N
s/cm
13101.63062.5%
23102.03050.0%
33102.530
(1)這個實驗使用的測量工具是彈簧測力計和,
(2)在實驗操作中,小慧應并勻速拉動彈簧測力計。
(3)在表中的空格處第三次實驗的機械效率為o
(4)從實驗數據分析可知:提升同一物體,動滑輪越重,滑輪組的機械效率越_______(選填
“高”或“低”)。
(5)若不計摩擦和繩重,用圖中所示鋁制滑輪裝置提起6N的物體時,彈簧測力計的示數為
3N,則鋁制滑輪的重力是N:此時用該裝置提起重力小于或等于N的物體,不
試卷第10頁,共14頁
會省力。
12.小明在“測滑輪組機械效率”的實驗中,用如圖甲所示的滑輪組進行了三次實驗,實驗數
據如下表:
實驗次物體上升的高度測力計的示數測力計移動的距離
物重G/N
數h/cmFNs/cm
1632.59
2652.515
3682.524
(1)三次實驗中應沿方向緩慢勻速拉動彈簧測力計,如果不沿此方向拉動彈簧測力計,
測出的滑輪組機械效率將(選填“偏大”或“偏小
(2)小組同學發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動邊讀數,彈簧測力計示數不穩(wěn)定,應該靜止時讀數,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)第3次實驗中滑輪組的機械效率是o
(4)滑輪組的機械效率與無關。
(5)小紅在小明實驗的基礎上多使用一個滑輪也做了實驗,如圖乙所示,小紅多使用一個滑
輪,目的是為了改變。
13.在“測量滑輪組的機械效率”實驗中,小剛用如圖所示滑輪組進行了三次實驗,實驗數據
如表所示。
實驗序物重G/N物體上升的高度力/m拉力繩端移動的距離機械效率q
號F/N5/m
①40.31.80.974.1%
②6032.60.976.0%
③80.33.30.9△
\\\\\\\\
(1)本實驗中用到的測量工具有刻度尺和
(2)第③次實驗中滑輪組的機械效率是(結果保留至01%);
(3)通過分析實驗數據可以得出:同一滑輪組提升的物重增大,機械效率將(均選
填“增大”"減小''或"不變
(4)若彈簧測力計沒有豎直向上拉,則測得的機械效率將(選填“偏大”“偏小”或“不
變
14.如圖所示,在“測量滑輪組機械效率”的實驗中,利用圖1中甲、乙、丙三個實驗裝置進
行實驗,測得的實驗數據如下表。(鉤碼規(guī)格相同,動滑輪個數越多,重力越大)
圖1
鉤碼重力提升高度繩端拉力繩端移動距高機械效率
實驗次序
G/Nh/mF/Ns/mri
試卷第12頁,共14頁
140.10.3
280.13.20383.3%
380.12.00.580.0%
(1)在實驗中,應沿豎直方向拉動彈簧測力計;
(2)第1次實驗中,如圖2所示,彈簧測力計的示數是_____N,機械效率是_______(結果精
確到0.1%):
(3)由1、2兩次實驗數據可得出結論::
(4)由_____兩次實驗數據可得出結論:使用不同滑輪組提升相同重物,動滑輪越重,機械
效率越低;
(5)根據表中數據可以判斷出第3次實驗所選擇的是圖(選填“甲”、“乙”或“丙”)滑輪
組;
(6)在第3次實驗操作的基礎上,如圖1中丁所示,改變繩端拉力方向,測得的滑輪組機械
效率將(選填“偏高”、“偏低”或“不變”)。
15.在“測量滑輪組機械效率”的實驗中,某同學進行了三次實驗,實驗數據如下表。
物體上升的高測力計示測力計移動機械效率
實驗次數物重G/N
度h/cm數月N的距離5/cm
1632.5980.0%
2833.2983.3%
31033.9985.5%
甲乙
(I)由表中數據可知,該實驗是用______圖(選填“甲”或“乙”)所示的滑輪組進行操作的。
(2)比較三次實驗,可以得到的實驗結論是。
(3)實驗過程中,邊拉動彈簧測力計邊讀數,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計示數不穩(wěn)定,某同學認為應該
靜止讀數,老師說該想法是錯誤的,原因是忽略了對滑輪組機械效率的影響。
(4)將甲裝置中更換一個重力為2.4N的動滑輪,使用測量范圍為0?10N的彈簧測力計繼續(xù)進
行實驗,若繩子足夠結實,不計卸重和摩擦,在允許范闈內不斷增大物塊重力,則能測后的
該滑輪組最大機械效率為。
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《期末實驗復習測量滑輪組的機械效率-2025-2026學年人教版物理八年級下冊》參考答案
1.(1)勻速
(2)丙80%
⑶錯誤
(4)1、2
(5)越低
(6)B
【詳解】(1)實驗時應沿豎直方向勻速緩慢向上拉動彈簧測力計,這樣裝置處于平衡狀態(tài),
測力計的示數穩(wěn)定便于測量力的大小。
(2)[1]由表中數據可知,第3次實驗中,繩端移動距離是鉤碼上升高度的4倍,所以滑輪
組由4段繩子承擔物重,所以是利用了閃圖裝置完成實驗。
⑵第3次實驗的機械效率〃=。x100%=^x100%=x100%=80%
FST.25NX0.4m
(3)比較2、4兩次實驗數據可知,物體被提升的高度增大,滑輪組的機械效率不變,所以
滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關,故猜想1是錯誤的。
(4)要驗證猜想山,即滑輪組的機械效率與所提物體的重力有關,應控制動滑輪的重力相
同,提升的高度相同,只改變物體的重力,由表中數據可知,1、2兩次實驗數據符合要求。
(5)比較2、3兩次實驗數據可知,兩次實驗提升鉤碼的重力相同,動滑輪的重力不同,且
動滑輪越重,滑輪組的機械效率越低,所以可得出結論: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。
(6)A.增加滑輪的個數,相當于增加了動滑輪的重力,在提升物重一定時,滑輪組的機
械效率會變小,故A不符合題意;
B.減小動滑輪的重力,在提升物重一定時,滑輪組的機械效率會變大,故B符合題意;
C.機械效率是有用功與總功的比值,與鉤碼被提升的高度無關,故C不符合題意;
D.增大鉤四不高的速度,對有用功和總功沒有影響,故不能提高滑輪組的機械效率,故D
不符合題意。
故選B。
2.(1)勻速緩慢
(2)88.9%
⑶高
(4)C
答案第1頁,共11頁
(5)等于
【詳解】(1)實驗過程中,應沿豎直方向勻速向上拉動彈簧測力計,此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),
受到平衡力的作用,拉力大小不變,測力計示數穩(wěn)定。
(2)由表中數據可得,第2次實驗中滑輪組的機械效率為"=2=竽=/粵=黑=
WFs1.5NxO.3m045J
88.9%
(3)縱向分析數據可得結論:用同?滑輪組,提升的物體越重,滑輪組的機械效率越高。
(4)根據“用同一滑輪組,提升的物體越重,滑輪組的機械效率越高”,所以,使用該滑輪
組再次將重8N的物體勻速提升l()cm,此時物重比第3次實驗的物重大,則機械效率大于
90.9%,所以此時滑輪組的機械效率可能為92.1%。,故選C。
(5)該滑輪組的機械效率幾=)=等=獸=]可知滑輪組機械效率與物體提升的高度
無關,所以,若第I次實驗中,鉤碼上升高度變?yōu)?0cm,則滑輪組的機械效率等于83.3%。
3.勻速10大偏大20C
【詳解】(1)[1]當勻速拉動鉤碼時,彈簧測力計的示數大小才能保持不變,物體受力才能
平衡。
⑵圖中動滑輪上繞有兩股繩子,所以鉤碼上升高度是拉力移動距離的一半,即10cm。
(2)[引動滑輪越重,額外功越大,有用功不變,因此機械效率越小。
[4]若在彈簧測力計靜止時進行讀數,將忽略了摩擦對實驗的影響,減小了額外功,機械效
率將偏大。
(3)[5]由圖可知,此時機械效率為80%,因此
“行⑷有GhG
〃=導x100%=川二—x100%=……x100%=——x100%=80%
W總”有+皿額外Gh+G動hG+G動
將G25N帶入上式,解得G=20N。
(4)[6]機械效率可以表示為
G1
7]=———x100%=-----kx100%
G+G動G動
1+工
可見,G越大,〃越大,但不是線性關系,故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
答案第2頁,共II頁
4.66.7%彳勻速上升甲高偏小
【詳解】(1)[1]對于第4次實驗,需要先計算總功和有用功,再求出機械效率。有用力為
W{i=G/i=2Nx0.2m=0.4J
總功為
Wi.=Fs=1.5Nx0.4m=0.6J
機械效率為
“有0.4J
T]=—^x100%=-—100%=66.7%
W總。⑹
⑵從數據表可以看出,繩子端移動的距離是物體提升高度的2倍,所心滑輪組承重繩了?的
根數為2,那么滑輪組的繞線如圖:
(2)[3]在測量繩端所受的拉力時,為了保證拉力大小不變,需要使彈簧測力計沿豎直方向
勻速上升,這樣拉力才等于測力計的示數。
(3)[4]對于第1次實驗,由于s=3/1,說明滑輪組有3段繩子承擔著物重,且動滑輪在下
方。觀察圖甲和圖乙,只有圖甲符合這一條件,因此第1次實驗數據是圖甲所示的滑輪組測
得的。
(4)[5]比較I、2、3次實驗數據,我們可以看到在裝置相同的情況下(即滑輪組不變),
隨著物體所受重力的增加,滑輪組的機械效率也在逐漸提高。因此,我們可以得出結論:在
答案第3頁,共11頁
裝置相同情況下,物體越重,滑輪組的機械效率越高。
(5)[6]采用圖甲裝置實驗時,如果彈簧測力計沒有豎直向上拉,那么拉力會大于豎直方向
上的力,計算出的總功也會偏大。而有用功(即提升物體所做的功)是不變的,因此得出測
得的機械效率將偏小。
5.⑴勻速
⑵丙
(3)70.2%
(4)無關動滑輪重
⑸摩擦偏大
(6)C
【詳解】(1)實驗時,應盡顯豎直向上勻速拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數,讀數更穩(wěn)
定。
(2)分析第4次實驗數據,可以看出繩端移動距離s是鉤碼上升高度。的5倍,即s=5h,
這說明承擔物重的繩子段數為5段,因此第4次實驗是用圖丙所示裝置來完成的。
(3)第3次實驗時,拉力所做的有用功W有用=Gh=4Nx0.1m=0.4J
拉力所做的總功勿息=Fs=1.9Nx0.3m=0.57J
該滑輪組的機械效率是4=乎x100%=空;x100%x70.2%
(4)[1]通過比較1、2兩次實驗數據可得出:使用同一滑輪組提升相同重物,滑輪組的機
械效率與重物上升高度無關。
⑵通過比較3、4兩次實驗數據,物重相同,提升高度相同,動滑輪重不同,可得出:滑輪
組的機械效率高低與動滑輪重有關。
(5)彈簧測力計靜止時不會克服摩擦做功,此時所測得的拉力偏小,這個想法是不合
理的,沒有考慮到摩擦的影響,如果這樣做,根據機械效率公式可知測得的機械效率將偏大。
(6)實驗中多次改變提升鉤碼的重力來測量滑輪組的機械效率,其目的是獲得多組數據,
歸納出普遍規(guī)律,故AB不符合題意,C符合題意。
故選C。
6.勻速0.474.1%越高無關<>2:1
【詳解】(1)[1]實驗中應沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),應力
大小才等于測力計示數。
答案第4頁,共11頁
(2)[2]根據第3次實驗數據可知,有用功為
VV.4=G/?=4NxO.lm=O.4J
⑶總功為
卬點=Es=1.8NxO.3m=0.54J
第3次實驗的機械效率
W
U_04J
"二匹=耐々74.1%
(3)[4]比較第1、2、3次實驗數據可知,提升高度相同,繩子自由端移動的距離相同,說
明使用的是同一滑輪組,但物重不同,且物重越大,滑兔組的機械效率越高。
[5]分析比較第3、4次實驗數據可知,使用相同的滑輪組提升相同的物體,物體上升的高度
不同,機械效率相同,這說明機械效率與物體上升的高度無關。
(4)16J由圖知,甲滑輪組中承擔物重的繩子段數〃=3,乙滑輪絹中承擔物重的締子段數川
=4;若重物上升高度為力,則兩滑輪組中繩端移動的距離分別為:s乎=3人,s/=4人;甲滑
輪組中拉力做的總功為
W/=F/-3%乙滑輪組中拉力做的總功為
卬2=64%已知B=所以W/VW2,已知時間相同,由公式P=告知,P/VP2。
[7]甲、乙兩滑輪組提升的物重G相同,把重物G提升相同高度,根據W〃=G力可知所做的
有用功相同,而乙滑輪組中多了一個動滑輪,需要克服動滑輪的重力做更多的額外功,則使
用乙滑輪組所做的總功更多,根據〃可知,即〃/>,72。
總
[8]已知F/=B,根據
Fi=,(G+G。)
F2=3(G+2Go)可得
一(G+G。)=-7(G+2(7)
n出0
解得G=2Go,故G:Go=2:1。
7.(1)勻速直線0.662.5%
(2)機械效率越大無關
(3)見解析
【詳解】(1)[1]實驗中應使鉤碼勻速直線上升,此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),彈簧測力計示數
答案第5頁,共11頁
穩(wěn)定,便于準確讀數。
⑵彈簧測力計分度值為0.1N,示數為0.6N。
[3]第2次實驗的機械效率〃=>x100%=黑;售x100%=需x100%=62.5%
w仆U.OJIxU.1smu?izj
(2)⑴比較1、2、3次實驗數據,當鉤碼重力從1N增加到2N時,機械效率從55.6%提高
到66.7%,說明同一滑輪組提升重物越重,機械效率越高。
[2]比較3、4次實驗數據,雖然鉤碼上升高度從5cm增加到10cm,但機械效率保持66.7%
不變,說明機械效率與鉤碼上升高度無關。
(3)實際應用中可以通過減輕動滑輪重展來減小額外功,或給滑輪軸加潤滑油來減小摩擦,
這些措施都能提高機械效率。
8.(1)83.3
⑵勻速不正確
(3)被提升重物的重力
(4)低
【詳解】(1)表格中第2次測得的機械效率為
W有2G2h24NxO.lm
r)2=——x100%=-^x100%=—————x100%?83.3%
憶2尸2s21.6Nx0.3m
(2)[1]為了確保拉力不變,彈簧測力計示數穩(wěn)定,在實驗操作中應豎直向上勻速拉動彈簧
測力計。
⑵滑輪組運動和靜止時摩擦力不同,彈簧測力計示數不同,且滑輪組靜止時不做功,因而
不能測滑輪組的機械效率,故靜止讀數的操作是不正確的。
(3)比較第1次實驗和第2次實驗的實驗數據可知,鉤碼重力增加,機械效率增大,故可
得結論:使用同樣的滑輪組,增大被提升重物的重力,可以提高滑輪組的機械效率。
(4)由圖與第2、3次實驗可得結論:使用不同的滑輪組,提升相同的重物時,動滑輪的個
數越多(質量越大),所做的額外功越多,有用功不變,滑輪組的機械效率越低。
9.(1)勻速直線0.6
(2)62.5%
(3)大無關
(4)B
(5)偏高
答案第6頁,共11頁
(6)<=
【詳解】(1)[1]實驗過程中,應緩慢拉動彈簧測力計,使鉤碼豎直向上做勻速直線運動,
這樣能讓整個滑輪組處于平衡狀態(tài),且測力計的示數穩(wěn)定,便于讀數,其大小等于拉力。
⑵由圖示知,測力計的分度值為0.1N,其示數為0.6N。
(2)此次實驗中滑輪組的機械效率為
%Gh1.5Nx5x10-2m
〃=E=^=0.8Nxl5xl0-2m=62.5%
(3)[1]由表格數據,在1、2、3次實驗中,使用同一滑輪組提升重物越重時,機械效率越
高。
⑵在3、4次實驗中,將重力相同的鉤碼提升不同高度,但機械效率相同,所以滑輪組的機
械效率與鉤碼上升的高度無關。
(4)要提高機械效率可■通過增人?有用功或減小額外功來認到目的,而增人?繩重會增人?額外
功,會降低機械效率,減輕動滑輪的重,可以減小額外功,可以提高機械效率,加快物體提
升的速度,對機械效率無影響,故B選項正確。
(5)要正確測量拉力,需要使彈簧測力計做勻速直線運動,當彈簧測力計靜止時讀數,不
能體現(xiàn)摩擦力對拉力的影響,所測拉力偏小,在有用功一定時,總功偏小,機械效率偏高。
(6)[1]A中連在動滑輪上的繩子有3段。8中連在動滑輪上的繩子有2段,若不計摩擦和
繩重,則
&=g(G物+G動)
=g(G物+G動)
由于G括口G初均相等,所以Fj<F?。
⑵不計繩重和摩擦時,滑輪組的機械效率為
"=措=5^尸=7~措7一;=7~7*、8兩種繞線方式中,滑輪重相等,物重相等,則機
%嗎+W浙GM+G動/IG物+G動
械效率相等。即〃二砧。
10.勻速2x100%<使用同一滑輪組,改變被提升鉤碼的個數,分
別測出機械效率并比較不正確摩擦
【詳解】(I)[1]利用二力平衡的條件可知,只有讓鉤碼勻速上升,此時滑輪對鉤碼的泣力
的大小才會等于鉤碼的重力,測力計的示數才等于拉力的大小。
答案第7頁,共11頁
⑵由甲圖可知,此滑輪組有5段繩子與動滑輪接觸,所以此滑輪組由5段繩子承擔物重,
所以尸5/?,其機械效率為
GhGhG
n=—x100%=-——x100%=—x100%
FsFx5h5F
(2)[3]兩滑輪組提升物體的重力相等,甲的動滑輪多,所以做的額外功多,根據
=__0%
“皿額+”有用
可知,甲的額外功大于乙的額外功,有用功相同,所以甲的機械效率低。
(3)[4]滑輪組的機械效率與被提升物體的重力也有關系,所以可以通過改變提升物體的重
力來測量滑輪組的機械效率進行比較,所以正確的方法是使用同一滑輪組,改變被提升鉤碼
的個數,分別測出機械效率并比較。
(4)[5][6]在彈簧測力計靜止時讀出了數據,由于不會克服繩與輪之間的摩擦,所以測得的
拉力偏小,所以他的想法是不止確的,因為他沒有考慮到摩擦對滑輪組機械效率的影響。
11.⑴刻度尺
(2)豎直向上
(3)40.0%
(4)低
(5)31.5
【詳解】(1)由表格中數據得,實驗中要測量力與長度,則這個實驗使用的測量工具是彈簧
測力計和測量長度的刻度尺。
(2)在實驗操作中,為了確保拉力不變,小慧應并勻速拉動彈簧測力計。
w,.
(3)在表中的空格處第三次實驗的機械效率為〃=/x100%=*rhx
總
3Nxl0x10-2m
100%=x100%=40.0%
2.5Nx30xi0-2m
(4)從實驗數據分析可知:提力同物體,物體上升高度相同時,動滑輪越重,滑輪組的
機械效率越低。
(5)[I]由圖得,鋁制滑輪組的幾=3
若不計摩擦和繩重,用圖中所示鋁制滑輪裝置提起6N的物體時,彈簧測力計的示數為3N,
由尸=寫生得,鋁制滑輪的重力是G動=nF-G物=3x3N-6N=3N
[2]當滑輪組不省力時,滑輪組的拉力大于或者等于物體的重力,由尸=工^得6物二八尸一
答案第8頁,共11頁
則G動>九G物-G物
則G物工獸=券=L5N
即此時用該裝置提起重力小于或等于1.5N的物體,不會省力。
12.(1)豎直偏小
⑵不正確摩擦
(3)80%
(4)物體上升的高度
(5)拉力的方向
【詳解】(1)[1]該實驗中應豎直向上勻速緩慢拉動彈簧測力計,此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),
這樣測力計示數才等于我力大小。
w,.
⑵如
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