物理中考必考专题练习16 测定滑轮组机械效率的实验（原卷版）

实验十六、测定滑轮组的机械效率实验【实验目的】：　　会测量滑轮组的机械效率。【实验原理】：　　【待测数据】：　　物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离S【实验器材】：　　钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺。【实验步骤】：①用所给器材组装如图１所示滑轮组。②将钩码挂在滑轮组下方，记录下所挂钩码的重力，用弹簧测力计竖直拉住绳子自由端。③将刻度尺放在如图所示的位置，分别记录下钩码和绳子自由端的起始位置。④用弹簧测力计匀速拉动绳子自由端，使物体匀速上升一段距离，记录弹簧测力计的读数，并记录物体上升后所达到的末位置以及绳子自由端上升到的末位置。⑤根据测量数据，分别计算出钩码上升的距离ｈ和绳子自由端移动的距离ｓ，然后根据Ｗ有用＝Ｇｈ和Ｗ总＝Ｆｓ计算出有用功和总功，按η计算该滑轮组的机械效率。,⑥改变所挂钩码的重力，重复以上实验步骤。⑦钩码重力不变，改变动滑轮个数重复上述实验步骤。次数钩码重/N钩码上升高度/cm滑轮组有用功/J弹簧测力计示数/N弹簧测力计移动距离/cm滑轮组总功/J机械效率%单滑轮组14101.63026102.630双滑轮组14101.15026101.450【实验结论】：①滑轮组机械效率与物体重力和动滑轮的个数有关；②同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高；③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【考点方向】：1、步骤：必须拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：。2、结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A。B。C。3、同一滑轮组：滑轮机械效率。4、测量机械效率时为什么不能使弹簧测力计静止？机械效率会怎样？答：5、实验中改变钩码的数量，改变动滑轮的个数进行多次实验的目的是什么？答：。6、通过该实验我们可以得知：可以提高滑轮组的机械效率。【经典例题】【母题】：下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告，,实验名称：测量滑轮组的机械效率实验步骤：（1）观察弹簧测力计的量程、零刻度线和　　。（2）如图1所示，测量物体G所受的重力为　　。（3）如图2所示，实验过程中，拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用　测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将数据填入表格。根据表格中的数据，可以知道他们选用的滑轮组是　　（选填甲”或“乙”）（4）仅改变重物G上升的高度，重复上面的实验，记录并计算实验数据实验记录：实验次数物体重量G/N物体上升高度h/cm拉力F/N弹簧测力计移机动的距离s/cm机械效率η15.001.8015.0085.2%28.001.7724.0086.6%310.001.7530.0087.6%实验结论：滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。实验讨论与交流①小明和小红的实验结论：　　（选填“科学”或“不科学”）；请说明你的理由。②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率，建议进一步探究：改变　，重复实验（3）步骤，计算出机械效率进行比较分析。（5）小明在实验探究过程中，改变不同的物理量，得出多组数据的目的是。练习1：（2019•自贡）小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中，一同学组装好如图所示实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。,（1）实验时，小明竖直向上拉动弹簧测力计，使钩升高，弹簧测力计读数为0.5N；同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm，以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录如表：钩码重G/N弹簧测力计提升的高度x/m有用功W有/J总功W总/J机械效率η10.20.10.1100%（2）小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮他俩找出错误的原因：。（3）该滑轮组的机械效率实际为。（4）在实验中，若将钩码的重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。练习2：（2019•黄石）探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素，实验装置如图所示，数据如表所示。次数钩码重力（N）提升高度（cm）有用功（J）拉力（N）总功（J）机械效率11.0400.41.10.8845%21.5400.61.41.1254%32.030　　1.7　　　　42.5401.02.01.6063%,（1）请把表格中三个未完成的空补充完整。（2）甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。请你解释出现这种现象的原因　　。（3）乙同学进一步研究，测出动滑轮的质量为100g，根据表格中的数据得出：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总＞W有+W轮，他猜测还有　　因素影响机械效率。（答一种因素即可）（4）丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W＝W总﹣W有﹣W轮，通过比较第1、2和　　组的数据，发现重物的重力越大，差值△W　　（选“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释　　。练习3：（2019•绥化）如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。实验次数物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η110.10.60.355.6%220.11.00.366.7%340.11.80.3（1）实验过程中，应竖直向上__________拉动弹簧测力计。（2）第三次实验中滑轮组的机械效率是___________。（3）分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重__________，滑轮组的机械效率越高。,（4）若在第三次实验中，物体上升的速度为0.1m/s，则拉力F的功率为_______W（5）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是________。（填字母）A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方B．弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升C．所使用的动滑轮的重力小于智慧小组练习4：（2019•遂宁）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，某组同学选择了如图所示的两种滑轮组进行多次实验，记录的实验效据如下表：实验次数钩码重G/N钩码上升高度H/cm拉力F/N绳端移动距离S/cm机械效率10.5103021.5100.83062.5%30.5100.54025.0%41.5100.74053.6%（1）根据表中数据可以判断出第一次实验所选择的是______（选填“甲”或“乙”）滑轮组。（2）在第一次实验中，当______拉动滑轮组时，弹簧测力计示数如图丙所示，拉力F为______N；该次实验滑轮组的机械效率是______（计算结果精确到0.1%）。（3）机械效率是机械性能好坏的重要标志结合生产生活实际，分析实验数据可知，下列提高机械效率的措施不可行的是______（选填符号）A．增加所提物重 B．减轻机械自重C．机械加润滑油 D．增加重物上升高度练习5：（2018•泰安）图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械,效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题：（1）物体提升的高度是　　cm，拉力是　　N，该滑轮组的机械效率η=　　；（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。练习6：（2018•德州）测量滑轮组的机械效率：步骤如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置。①实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。②分析表中数据可知：实验2是用图　　做的实验。③实验序号3中的机械效率η=　　。装置图表格实验序号钩码重量G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η140.11.80.374%280.13.10.386%380.12.50.4结论通过比较　　（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率　　,问题讨论实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数。你认为他的想法　　（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到　　对滑轮组机械效率的影响。练习7：（2018•齐齐哈尔）某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．（1）实验中应沿竖直方向　　缓慢拉动弹簧测力计．（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法　　（选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到　　对滑轮组机械效率的影响．（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整．（4）通过比较　　两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关（填实验次数的序号）（5）通过比较　　两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高．（填实验次数的序号）（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：　　。实验次数钩码重量G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5　　　　练习8：（2018•西宁）小马和小李设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提,升同一重物，在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧，小马认为：“甲滑轮组的动滑轮个数少，机械效率高”；小李却认为：“乙滑轮组更省力，机械效率高”。两人谁也说服不了谁，于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确。（所用每个滑轮的重相同，绳重和摩擦忽略不计），他们在实验中得到的数据如下表所示：（1）根据所测数据，请计算一个动滑轮的重力是　　N，甲滑轮组的机械效率是　　；（2）由计结果可以确定　　的说法是正确的，这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是　　，由此可知，可采用　　的方法来提高滑轮组的机械效率。（3）随后小马又设计了一个方案，如图丙所示，你认为和图甲装置对比，在提升同一重物时，装置丙的机械效率　　（选填“大于”“等于”或“小于”）装置的机械效率。