重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)18測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率(原卷版+解析)

重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)18測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率【提出問(wèn)題】對(duì)同一滑輪組裝置，機(jī)械效率是否不變【猜想與假設(shè)】同一滑輪組的機(jī)械效率可能與被提升物體物重有關(guān)【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1.實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)繩、動(dòng)滑輪、定滑輪、鉤碼若干；2.實(shí)驗(yàn)原理：；3.實(shí)驗(yàn)步驟：①安裝好滑輪組，記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置；②緩慢勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼G升高，用刻度尺測(cè)量鉤碼上升的高度h和繩端移動(dòng)的距離s，填入表中；③算出、、，填入表格中；④改變鉤碼數(shù)量，重做兩次實(shí)驗(yàn)，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表中。數(shù)據(jù)記錄次數(shù)鉤碼所受重力G/N提升高度h/m有用功/J拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/m總功/J機(jī)械效率11.50.40.60.71.20.8471%230.41.21.21.21.4483%34.50.41.81.81.22.0488%【分析和論證】由1、2、3次實(shí)驗(yàn)可知，提升的鉤碼重力增加時(shí)，有用功增加，額外功基本不變（克服摩擦力及動(dòng)滑輪重力做的功基本不變），由可知，機(jī)械效率會(huì)增大?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】同一滑輪組的機(jī)械效率與被提升的物重有關(guān)，物重越大，機(jī)械效率越高。【實(shí)驗(yàn)方法】控制變量法的應(yīng)用①探究滑輪組的機(jī)械效率與所吊的重物重力之間的關(guān)系（控制繞線方式相同，改變滑輪組所吊鉤碼的數(shù)量）；②探究滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重力大小的關(guān)系（控制滑輪組所吊鉤碼的數(shù)量相同，改變動(dòng)滑輪數(shù)量或換重力不同的動(dòng)滑輪）；③滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度的關(guān)系（控制同一滑輪組的繞線方式相同，所提鉤碼重力相同，改變鉤碼上升的高度）?！窘涣髋c討論】（1）測(cè)量拉力大小的原理：用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向勻速拉動(dòng)繩子目的（減小摩擦引起的誤差），此時(shí)拉力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；（2）承擔(dān)重物繩子段數(shù)的判斷：與動(dòng)滑輪連接的段數(shù)即為承擔(dān)重物繩子的段數(shù)；（3）滑輪組機(jī)械效率的影響因素：物體的重力、動(dòng)滑輪重力、繩子與滑輪之間的摩擦力。與繩子的繞法、繩子段數(shù)無(wú)關(guān)；（4）提高機(jī)械效率的方法增加物重、減小動(dòng)滑輪重力、減小機(jī)械間的摩擦。（5）彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)的分析：所測(cè)拉力偏小，機(jī)械效率偏高，說(shuō)明滑輪組的機(jī)械效率與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。（6）動(dòng)滑輪重力、物重相同時(shí)所測(cè)機(jī)械效率不同的可能原因：繩子與滑輪或滑輪與軸之間的摩擦不同。5．功的計(jì)算：有用功W有＝Gh；總功W總＝Fs6．機(jī)械效率的計(jì)算：①已知物重和拉力：η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(Gh,Fs)×100%；②已知物重和動(dòng)滑輪重：η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(G,G動(dòng)＋G)×100%7．繩子自由端移動(dòng)的距離與物體上升高度h的關(guān)系：s＝nh9．提高滑輪組機(jī)械效率的方法：________提升物體的重力、________動(dòng)滑輪的重力、減小繩子與滑輪間的摩擦力10．可以省略的工具（刻度尺，省略后用η＝eq\f(G,nF)×100%計(jì)算，反而能夠提高精度）11．機(jī)械效率總是小于1的原因（任何機(jī)械都不可避免地要做額外功，都不省功）【例2】某小組在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)”中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．（2）該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)，你認(rèn)為他的想法（選填“正確”或“不正確”），因?yàn)樗龥](méi)有考慮到對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響．（3）用丁圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出表中第4次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)將表中的兩個(gè)數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整.實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重量G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5_______________（4）通過(guò)比較（填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào)）兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與繩子的段數(shù)無(wú)關(guān)．（5）通過(guò)比較（填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào)）兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時(shí)，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高．（6）通過(guò)比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：．（7）汽車(chē)作為一種“機(jī)械”，提高效率對(duì)節(jié)能減排有重要意義．請(qǐng)你指出以下三種提高效率的方法中與實(shí)驗(yàn)（4）的結(jié)論同理的是．方法一：鼓勵(lì)人們“拼車(chē)”出行，使汽車(chē)盡量裝滿乘客方法二：汽車(chē)制造廠用新材料減輕汽車(chē)重量方法三：經(jīng)常給汽車(chē)做保養(yǎng)，保持良好潤(rùn)滑（8）完成實(shí)驗(yàn)后，小明發(fā)現(xiàn)繩端移動(dòng)的距離始終與鉤碼提升高度有固定的倍數(shù)關(guān)系，于是他認(rèn)為：鉤碼數(shù)量一定時(shí)，無(wú)論將鉤碼提升多高，都不影響該滑輪組的機(jī)械效率，小芳則認(rèn)為：鉤碼提升的高度不同，有用功就不同，機(jī)械效率就變化了．你認(rèn)為的看法是正確的，理由．（9）在測(cè)拉力時(shí)某同學(xué)使彈簧測(cè)力計(jì)做加速直線運(yùn)動(dòng)，該同學(xué)測(cè)得的機(jī)械效率與正確操作相比（選填“偏大”“偏小”或“不變”）．（10）在探究滑輪組的機(jī)械效率與提升物重的關(guān)系時(shí)，用到的物理方法為．（11）有同學(xué)認(rèn)為，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中去掉一個(gè)測(cè)量工具反而能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為可以去掉，去掉該測(cè)量工具后，機(jī)械效率可寫(xiě)為η＝.INCLUDEPICT"【專(zhuān)題提升訓(xùn)練】1．在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，得出的數(shù)據(jù)如下表，分析數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法正確的是（）次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升高度/cm彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離/cm12101.22025102.720A．此實(shí)驗(yàn)中至少需要2個(gè)動(dòng)滑輪B．第1次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中機(jī)械所做有用功為20JC．第2次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%D．比較兩次實(shí)驗(yàn)說(shuō)明同一機(jī)械提升貨物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高2．小明在課外興趣小組探究“影響滑輪組機(jī)械效率的因素”時(shí)，用同一套滑輪組完成了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。那么他想探究的是：滑輪組機(jī)械效率的高低與下列哪個(gè)因素的關(guān)系（）A．被提升物體的重力 B．動(dòng)滑輪的重力C．物體被提升的高度 D．所用拉力大小3．小華用圖裝置測(cè)量動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)中為測(cè)量方便，讓彈簧測(cè)力計(jì)在靜止時(shí)讀數(shù)B．彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩子的拉力與物體的重力是一對(duì)平衡力C．增大物體被提升的高度，可以提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率D．增大物體重力與動(dòng)滑輪重力的比值，可以提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率（不計(jì)繩重和摩擦）4．下圖為“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)．在彈簧測(cè)力計(jì)拉力作用下，重6N的物體2s內(nèi)勻速上升0.1m，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖示（不計(jì)繩重與摩擦）．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是2.4NB．物體上升的速度為0.05m/sC．彈簧測(cè)力計(jì)拉力的功率為0.12WD．滑輪組的機(jī)械效率約83.3％5．如圖為測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重8N．實(shí)驗(yàn)時(shí)要向上_______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，由圖可知拉力大小為_(kāi)_____N；若鉤碼上升的高度為2cm，則彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)的距離為_(kāi)_____cm；全程做的有用功是______J；若僅減少鉤碼的個(gè)數(shù)（忽略繩重和器材之間的摩擦力），該滑輪組的機(jī)械效率將______（選填：“增大”、“減小”或“不變”）。6．小明在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，利用如圖所示滑輪組進(jìn)行了4次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表所示：次數(shù)鉤碼所受的重力鉤碼提升的高度拉力繩端移動(dòng)的距離機(jī)械效率11.00.10.322.00.11.00.333.00.11.40.343.00.21.40.6（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)盡量豎直向上___________拉動(dòng)彈簧測(cè)量計(jì)。第一次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，讀出拉力的大小為_(kāi)__________；（2）第二次實(shí)驗(yàn)中，提升鉤碼所做的有用功為_(kāi)__________，滑輪組的機(jī)械效率__________（計(jì)算結(jié)果精確到）。（3）分析1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：同一滑輪組，提升的物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越____________（選填“高”或“低”）；分析3、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度__________（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。（4）機(jī)械效率是機(jī)械性能好壞的重要標(biāo)志，結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，用滑輪組提升重物時(shí)，下列選項(xiàng)中也可提高機(jī)械效率的是___________。A．增大繩重B．減輕動(dòng)滑輪重C．加快物體提升的速度D．改變繩子的繞線方式7．在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示。次數(shù)物體的重力G/N提升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3(1)表格內(nèi)的第3次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)補(bǔ)充的數(shù)據(jù)是_________（結(jié)果精確到0.1%）。這次數(shù)據(jù)是用圖14所示__________中（選填“甲”或“乙”）所示的滑輪組測(cè)得的。(2)分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判定，若要增大滑輪組的機(jī)械效率，應(yīng)該_________。8．如圖所示，是小俊同學(xué)測(cè)量滑輪組機(jī)械效率時(shí)的實(shí)驗(yàn)示意圖，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)原理是_________；(2)圖丙實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_(kāi)______N，不計(jì)摩擦及繩重，若動(dòng)滑輪重1.8N，此次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)________；(3)如圖做了甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)，可知是為了探究_____因素對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響。9．小明在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2N，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表：物理量實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼總重G/N鉤碼上升的度h/m高跳力計(jì)示數(shù)F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η140.11.80.3260.12.40.383%340.11.41.557%440.21.41.057%（1）第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率為_(kāi)_____。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），若不計(jì)繩重與摩擦，動(dòng)滑輪重為_(kāi)_____N；（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第2次實(shí)驗(yàn)是用圖______做的；第4次實(shí)驗(yàn)是用圖______做的（選填“a“、“b”或“c”）；（3）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組可以______提高滑輪組的機(jī)械效率；分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多（即動(dòng)滑輪總重越重），滑輪組的機(jī)械效率______；（4）分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度______。10．小宇在探究“滑輪組機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置，圖中每個(gè)滑輪的重相同。用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體重力G和拉力F，并記下鉤碼和測(cè)力計(jì)的起始位置，用刻度尺測(cè)出物體和繩端移動(dòng)距離。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N物體上升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η/%110.10.60.283.3210.10.40.462.5320.10.650.476.9410.20.60.4①（1）小宇在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)讀數(shù)很不方便，他便在測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，同組的小玲同學(xué)指出他這樣測(cè)出的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，對(duì)測(cè)量的結(jié)果影響比較大，原因是___________；（2）小宇糾正錯(cuò)誤后，把每次測(cè)量的數(shù)據(jù)填入表格中，并計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率，則①的數(shù)據(jù)是_________。（3）分析表中數(shù)據(jù)知道了影響滑輪組機(jī)械效率的因素，請(qǐng)說(shuō)出提高滑輪組機(jī)械效率的方法________（說(shuō)出一種即可）。11．小明在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖甲所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N物體上升的高度h/cm測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm機(jī)械效率η1250.91574.1%22100.93074.1%34101.73078.4%46102.530（1）分析表中數(shù)據(jù)，可知滑輪組的機(jī)械效率與物體上升的高度______，與所提物體的重力大小______；（均選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）（2）算出第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為_(kāi)_____；（3）如果換用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把同一重物提升相同高度，需要做的額外功更______，所以機(jī)械效率更______；（均選填“大”或“小”）（4）關(guān)于用同一滑輪組提升重物時(shí)的機(jī)械效率，以下說(shuō)法正確的是______；A．提升越重的物體，機(jī)械效率越大B．有用功越大，機(jī)械效率一定越大C．額外功越大，機(jī)械效率一定越小D．同一機(jī)械的機(jī)械效率是恒定不變的（5）在正確操作該實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該沿著豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)加速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，則所測(cè)得的滑輪組機(jī)械效率與正確操作實(shí)驗(yàn)相比將______（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）12．在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小兵與同學(xué)們用同一滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)（如圖所示），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表：次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升距離/cm彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N彈簧測(cè)力計(jì)上升距離/cm機(jī)械效率12100.83083.3%24101.530①3610②3090.9%（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)沿豎直方向___________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，并用刻度尺測(cè)出物體上升的高度；（2）表格中編號(hào)①處的數(shù)據(jù)為_(kāi)_____（結(jié)果保留一位小數(shù)）；編號(hào)②處的數(shù)據(jù)為_(kāi)______（觀察丙圖）；（3）分析數(shù)據(jù)可得結(jié)論：使用同一滑輪組提升不同重物至同一高度時(shí)，提升的物重增加時(shí)，所做的額外功___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；（4）分析數(shù)據(jù)可得結(jié)論：使用同一滑輪組，滑輪組的機(jī)械效率與物重的關(guān)系可能比較符合的圖是___________。A．B．C．D．重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)18測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率【提出問(wèn)題】對(duì)同一滑輪組裝置，機(jī)械效率是否不變【猜想與假設(shè)】同一滑輪組的機(jī)械效率可能與被提升物體物重有關(guān)【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1.實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)繩、動(dòng)滑輪、定滑輪、鉤碼若干；2.實(shí)驗(yàn)原理：；3.實(shí)驗(yàn)步驟：①安裝好滑輪組，記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置；②緩慢勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼G升高，用刻度尺測(cè)量鉤碼上升的高度h和繩端移動(dòng)的距離s，填入表中；③算出、、，填入表格中；④改變鉤碼數(shù)量，重做兩次實(shí)驗(yàn)，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表中。數(shù)據(jù)記錄次數(shù)鉤碼所受重力G/N提升高度h/m有用功/J拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/m總功/J機(jī)械效率11.50.40.60.71.20.8471%230.41.21.21.21.4483%34.50.41.81.81.22.0488%【分析和論證】由1、2、3次實(shí)驗(yàn)可知，提升的鉤碼重力增加時(shí)，有用功增加，額外功基本不變（克服摩擦力及動(dòng)滑輪重力做的功基本不變），由可知，機(jī)械效率會(huì)增大?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】同一滑輪組的機(jī)械效率與被提升的物重有關(guān)，物重越大，機(jī)械效率越高?！緦?shí)驗(yàn)方法】控制變量法的應(yīng)用①探究滑輪組的機(jī)械效率與所吊的重物重力之間的關(guān)系（控制繞線方式相同，改變滑輪組所吊鉤碼的數(shù)量）；②探究滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重力大小的關(guān)系（控制滑輪組所吊鉤碼的數(shù)量相同，改變動(dòng)滑輪數(shù)量或換重力不同的動(dòng)滑輪）；③滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度的關(guān)系（控制同一滑輪組的繞線方式相同，所提鉤碼重力相同，改變鉤碼上升的高度）。【交流與討論】（1）測(cè)量拉力大小的原理：用彈簧測(cè)力計(jì)沿豎直方向勻速拉動(dòng)繩子目的（減小摩擦引起的誤差），此時(shí)拉力大小等于彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；（2）承擔(dān)重物繩子段數(shù)的判斷：與動(dòng)滑輪連接的段數(shù)即為承擔(dān)重物繩子的段數(shù)；（3）滑輪組機(jī)械效率的影響因素：物體的重力、動(dòng)滑輪重力、繩子與滑輪之間的摩擦力。與繩子的繞法、繩子段數(shù)無(wú)關(guān)；（4）提高機(jī)械效率的方法增加物重、減小動(dòng)滑輪重力、減小機(jī)械間的摩擦。（5）彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)的分析：所測(cè)拉力偏小，機(jī)械效率偏高，說(shuō)明滑輪組的機(jī)械效率與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。（6）動(dòng)滑輪重力、物重相同時(shí)所測(cè)機(jī)械效率不同的可能原因：繩子與滑輪或滑輪與軸之間的摩擦不同。5．功的計(jì)算：有用功W有＝Gh；總功W總＝Fs6．機(jī)械效率的計(jì)算：①已知物重和拉力：η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(Gh,Fs)×100%；②已知物重和動(dòng)滑輪重：η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(G,G動(dòng)＋G)×100%7．繩子自由端移動(dòng)的距離與物體上升高度h的關(guān)系：s＝nh9．提高滑輪組機(jī)械效率的方法：________提升物體的重力、________動(dòng)滑輪的重力、減小繩子與滑輪間的摩擦力10．可以省略的工具（刻度尺，省略后用η＝eq\f(G,nF)×100%計(jì)算，反而能夠提高精度）11．機(jī)械效率總是小于1的原因（任何機(jī)械都不可避免地要做額外功，都不省功）【例2】某小組在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)”中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．（2）該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)，你認(rèn)為他的想法不正確（選填“正確”或“不正確”），因?yàn)樗龥](méi)有考慮到摩擦力對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響．（3）用丁圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出表中第4次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)將表中的兩個(gè)數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整.實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼重量G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5_______________（4）通過(guò)比較1、2（填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào)）兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與繩子的段數(shù)無(wú)關(guān)．（5）通過(guò)比較2、3（填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào)）兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時(shí)，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高．（6）通過(guò)比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越輕，滑輪組的機(jī)械效率越高(或不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低)．（7）汽車(chē)作為一種“機(jī)械”，提高效率對(duì)節(jié)能減排有重要意義．請(qǐng)你指出以下三種提高效率的方法中與實(shí)驗(yàn)（4）的結(jié)論同理的是方法一．方法一：鼓勵(lì)人們“拼車(chē)”出行，使汽車(chē)盡量裝滿乘客方法二：汽車(chē)制造廠用新材料減輕汽車(chē)重量方法三：經(jīng)常給汽車(chē)做保養(yǎng)，保持良好潤(rùn)滑（8）完成實(shí)驗(yàn)后，小明發(fā)現(xiàn)繩端移動(dòng)的距離始終與鉤碼提升高度有固定的倍數(shù)關(guān)系，于是他認(rèn)為：鉤碼數(shù)量一定時(shí)，無(wú)論將鉤碼提升多高，都不影響該滑輪組的機(jī)械效率，小芳則認(rèn)為：鉤碼提升的高度不同，有用功就不同，機(jī)械效率就變化了．你認(rèn)為小明的看法是正確的，理由影響滑輪組機(jī)械效率的因素為物體的重力、動(dòng)滑輪的重力、繩子與滑輪之間的摩擦力，與物體被提升的高度無(wú)關(guān)．（9）在測(cè)拉力時(shí)某同學(xué)使彈簧測(cè)力計(jì)做加速直線運(yùn)動(dòng)，該同學(xué)測(cè)得的機(jī)械效率與正確操作相比偏小（選填“偏大”“偏小”或“不變”）．（10）在探究滑輪組的機(jī)械效率與提升物重的關(guān)系時(shí)，用到的物理方法為控制變量法．（11）有同學(xué)認(rèn)為，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中去掉一個(gè)測(cè)量工具反而能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為可以去掉刻度尺，去掉該測(cè)量工具后，機(jī)械效率可寫(xiě)為η＝.INCLUDEPICT"【專(zhuān)題提升訓(xùn)練】1．在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，得出的數(shù)據(jù)如下表，分析數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法正確的是（）次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升高度/cm彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離/cm12101.22025102.720A．此實(shí)驗(yàn)中至少需要2個(gè)動(dòng)滑輪B．第1次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中機(jī)械所做有用功為20JC．第2次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%D．比較兩次實(shí)驗(yàn)說(shuō)明同一機(jī)械提升貨物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高2．小明在課外興趣小組探究“影響滑輪組機(jī)械效率的因素”時(shí)，用同一套滑輪組完成了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。那么他想探究的是：滑輪組機(jī)械效率的高低與下列哪個(gè)因素的關(guān)系（）A．被提升物體的重力 B．動(dòng)滑輪的重力C．物體被提升的高度 D．所用拉力大小3．小華用圖裝置測(cè)量動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)中為測(cè)量方便，讓彈簧測(cè)力計(jì)在靜止時(shí)讀數(shù)B．彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩子的拉力與物體的重力是一對(duì)平衡力C．增大物體被提升的高度，可以提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率D．增大物體重力與動(dòng)滑輪重力的比值，可以提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率（不計(jì)繩重和摩擦）4．下圖為“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)．在彈簧測(cè)力計(jì)拉力作用下，重6N的物體2s內(nèi)勻速上升0.1m，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖示（不計(jì)繩重與摩擦）．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是2.4NB．物體上升的速度為0.05m/sC．彈簧測(cè)力計(jì)拉力的功率為0.12WD．滑輪組的機(jī)械效率約83.3％5．如圖為測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重8N．實(shí)驗(yàn)時(shí)要向上_______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，由圖可知拉力大小為_(kāi)_____N；若鉤碼上升的高度為2cm，則彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)的距離為_(kāi)_____cm；全程做的有用功是______J；若僅減少鉤碼的個(gè)數(shù)（忽略繩重和器材之間的摩擦力），該滑輪組的機(jī)械效率將______（選填：“增大”、“減小”或“不變”）。6．小明在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，利用如圖所示滑輪組進(jìn)行了4次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表所示：次數(shù)鉤碼所受的重力鉤碼提升的高度拉力繩端移動(dòng)的距離機(jī)械效率11.00.10.322.00.11.00.333.00.11.40.343.00.21.40.6（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)盡量豎直向上___________拉動(dòng)彈簧測(cè)量計(jì)。第一次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，讀出拉力的大小為_(kāi)__________；（2）第二次實(shí)驗(yàn)中，提升鉤碼所做的有用功為_(kāi)__________，滑輪組的機(jī)械效率__________（計(jì)算結(jié)果精確到）。（3）分析1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：同一滑輪組，提升的物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越____________（選填“高”或“低”）；分析3、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度__________（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。（4）機(jī)械效率是機(jī)械性能好壞的重要標(biāo)志，結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，用滑輪組提升重物時(shí)，下列選項(xiàng)中也可提高機(jī)械效率的是___________。A．增大繩重B．減輕動(dòng)滑輪重C．加快物體提升的速度D．改變繩子的繞線方式7．在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示。次數(shù)物體的重力G/N提升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3(1)表格內(nèi)的第3次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)補(bǔ)充的數(shù)據(jù)是_________（結(jié)果精確到0.1%）。這次數(shù)據(jù)是用圖14所示__________中（選填“甲”或“乙”）所示的滑輪組測(cè)得的。(2)分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判定，若要增大滑輪組的機(jī)械效率，應(yīng)該_________。8．如圖所示，是小俊同學(xué)測(cè)量滑輪組機(jī)械效率時(shí)的實(shí)驗(yàn)示意圖，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)原理是_________；(2)圖丙實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_(kāi)______N，不計(jì)摩擦及繩重，若動(dòng)滑輪重1.8N，此次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)________；(3)如圖做了甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)，可知是為了探究_____因素對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響。9．小明在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2N，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表：物理量實(shí)驗(yàn)次數(shù)鉤碼總重G/N鉤碼上升的度h/m高跳力計(jì)示數(shù)F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η140.11.80.3260.12.40.383%340.11.41.557%440.21.41.057%（1）第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率為_(kāi)_____。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），若不計(jì)繩重與摩擦，動(dòng)滑輪重為_(kāi)_____N；（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第2次實(shí)驗(yàn)是用圖______做的；第4次實(shí)驗(yàn)是用圖______做的（選填“a“、“b”或“c”）；（3）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組可以______提高滑輪組的機(jī)械效率；分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多（即動(dòng)滑輪總重越重），滑輪組的機(jī)械效率______；（4）分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度______。10．小宇在探究“滑輪組機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置，圖中每個(gè)滑輪的重相同。用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體重力G和拉力F，并記下鉤碼和測(cè)力計(jì)的起始位置，用刻度尺測(cè)出物體和繩端移動(dòng)距離。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N物體上升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η/%110.10.60.283.3210.10.40.462.5320.10.650.476.9410.20.60.4①（1）小宇在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)讀數(shù)很不方便，他便在測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，同組的小玲同學(xué)指出他這樣測(cè)出的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，對(duì)測(cè)量的結(jié)果影響比較大，原因是___________；（2）小宇糾正錯(cuò)誤后，把每次測(cè)量的數(shù)據(jù)填入表格中，并計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率，則①的數(shù)據(jù)是_________。（3）分析表中數(shù)據(jù)知道了影響滑輪組機(jī)械效率的因素，請(qǐng)說(shuō)出提高滑輪組機(jī)械效率的方法________（說(shuō)出一種即可）。11．小明在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖甲所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N物體上升的高度h/cm測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm機(jī)械效率η1250.91574.1%22100.93074.1%34101.73078.4%46102.530（1）分析表中數(shù)據(jù)，可知滑輪組的機(jī)械效率與物體上升的高度______，與所提物體的重力大小______；（均選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）（2）算出第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為_(kāi)_____；（3）如果換用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把同一重物提升相同高度，需要做的額外功更______，所以機(jī)械效率更______；（均選填“大”或“小”）（4）關(guān)于用同一滑輪組提升重物時(shí)的機(jī)械效率，以下說(shuō)法正確的是______；A．提升越重的物體，機(jī)械效率越大B．有用功越大，機(jī)械效率一定越大C．額外功越大，機(jī)械效率一定越小D．同一機(jī)械的機(jī)械效率是恒定不變的（5）在正確操作該實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該沿著豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)加速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，則所測(cè)得的滑輪組機(jī)械效率與正確操作實(shí)驗(yàn)相比將______（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）12．在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小兵與同學(xué)們用同一滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)（如圖所示），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表：次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升距離/cm彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N彈簧測(cè)力計(jì)上升距離/cm機(jī)械效率12100.83083.3%24101.530①3610②3090.9%（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)沿豎直方向___________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，并用刻度尺測(cè)出物體上升的高度；（2）表格中編號(hào)①處的數(shù)據(jù)為_(kāi)_____（結(jié)果保留一位小數(shù)）；編號(hào)②處的數(shù)據(jù)為_(kāi)______（觀察丙圖）；（3）分析數(shù)據(jù)可得結(jié)論：使用同一滑輪組提升不同重物至同一高度時(shí)，提升的物重增加時(shí)，所做的額外功___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；（4）分析數(shù)據(jù)可得結(jié)論：使用同一滑輪組，滑輪組的機(jī)械效率與物重的關(guān)系可能比較符合的圖是___________。A．B．C．D．參考答案1．D【解析】A．分析數(shù)據(jù)知道，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離是鉤碼上升高度的2倍，故應(yīng)有2段繩子吊著動(dòng)滑輪，所以，動(dòng)滑輪要有1個(gè)，定滑輪要有1個(gè)，共需要2個(gè)滑輪來(lái)組成滑輪組，故A錯(cuò)誤；B．由知道，第1次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中機(jī)械所做有用功故B錯(cuò)誤；C．第二次的機(jī)械效率為故C錯(cuò)誤；D．將數(shù)據(jù)代入第一次的機(jī)械效率與C比較知道，說(shuō)明同一機(jī)械提升貨物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高，故D正確。故選D。2．A【解析】滑輪組在豎直拉動(dòng)物體時(shí)，機(jī)械效率與滑輪重、物重有關(guān)，與提升高度、拉力大小無(wú)關(guān)。根據(jù)控制變量法，由甲乙圖對(duì)比是物重不同，則探究的是物重的影響，故A符合題意。故選A。3．D【解析】A．測(cè)量動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，不能在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，故A錯(cuò)誤；B．彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩子的拉力，作用在繩子上；物體的重力，作用在提升的物體上，即二力作用在兩個(gè)物體上，不是一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤；C．使用動(dòng)滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，滑輪的機(jī)械效率η=增大物體被提升的高度，不能提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，故C錯(cuò)誤；D．不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率增大物體重力與動(dòng)滑輪重力的比值，可以提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，故D正確。故選D。4．C【解析】分析：由圖可知使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，拉力端移動(dòng)的距離，利用求拉力做的總功，再利用求功率；已知物體的重力和上升高度，利用求有用功，滑輪組的機(jī)械效率等于有用功與總功之比．解答：由圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是2.4N，故A正確；物體2s內(nèi)勻速上升0.1m，物體上升的速度為，故B正確；n=3，拉力端端移動(dòng)距離，拉力做的總功為：；拉力的功率為：，故C錯(cuò)誤；拉力做的有用功為：；滑輪組機(jī)械效率為：．故D正確；故答案為C【點(diǎn)睛】本題考查了使用滑輪組時(shí)有用功、總功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，根據(jù)題圖確定n的大小（直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)）是本題的突破口，靈活選用公式計(jì)算是關(guān)鍵．5．勻速3.260.16減小【解析】[1]實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)的，這樣示數(shù)才會(huì)穩(wěn)定，所讀出的數(shù)值才等于拉力的大小。[2]由圖知道，測(cè)力計(jì)的分度值是0.2N，指針指在3N下1格處，故讀作3.2N。[3]由圖知道，有三段繩子承擔(dān)物重，即n=3，所以，彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)的距離s=nh=3×2cm=6cm[4]由W有=Gh知道，全程做的有用功是W有=Gh=8N×0.02m=0.16J[5]由

可知，當(dāng)鉤碼個(gè)數(shù)減少時(shí)，物重G減小，則機(jī)械效率減小。6．勻速0.60.2高無(wú)關(guān)B【解析】（1）[1]為了使彈簧測(cè)量計(jì)的示數(shù)與于拉力的大小相等，需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。[2]彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，示數(shù)為0.6N。（2）[3]第二次實(shí)驗(yàn)中，提升鉤碼所做的有用功為[4]滑輪組的機(jī)械效率（3）[5]由1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，鉤碼由增加到時(shí)，機(jī)械效率從提升到，由此可見(jiàn)同一滑輪組，提升的物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高。[6]由3、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，鉤碼提升的高度由增加到時(shí)，機(jī)械效率始終是，由此可見(jiàn)滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度無(wú)關(guān)。（4）[7]在忽略摩擦力的情況下，滑輪組的機(jī)械效率公式可見(jiàn)，滑輪組的機(jī)械效率與重物所受重力、動(dòng)滑輪所受重力有關(guān)，要提高機(jī)械效率，可以減輕動(dòng)滑輪質(zhì)量。故選B。7．74.1%甲增加物體的重力【解析】(1)[1]第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率[2]由可得，承擔(dān)物重繩子的股數(shù)圖甲中承擔(dān)物重繩子的股數(shù)為2，故使用的是裝置甲。(2)[3]比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，對(duì)于同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高，因此增加物體的重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率。8．2.475%被提升物體重力【解析】(1)[1]滑輪組的機(jī)械效率(2)[2]圖丙中彈簧測(cè)力計(jì)分度值為0.2N，大小為2.4N。[3]圖丙繩子股數(shù)n=3，滑輪組的機(jī)械效率(3)[4]如圖甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)，使用的是同一個(gè)滑輪組，改變的是鉤碼的重力，所以是為了探究被提升物體重力因素對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響。9．74%1.4bc增加物重越小