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2021-2022学年初中物理中考专项：测量滑轮组的机械效率（考点概览+知识点精析+考点题型+跟踪训练+答案解析）
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这是一份2021-2022学年初中物理中考专项：测量滑轮组的机械效率（考点概览+知识点精析+考点题型+跟踪训练+答案解析），共21页。试卷主要包含了实验器材和装置图，实验原理，实验方法，实验操作，注意事项，交流反思，实验结论等内容，欢迎下载使用。
实验：《测量滑轮组的机械效率》
滑轮组的机械效率实验是是初中物理力学中重要实验，也是中考中常考实验之一。通过滑轮组机械效率的实验的考查，能很好考查学生的基本实验技能，还能考查学生机械效率知识的掌握情况，对理解滑轮组机械效率有很多帮助。
1、实验器材和装置图：刻度尺、弹簧测力计、钩码2m长的细绳、滑轮组
2、实验原理：
有用功W有用=Gh，总功W总=Fs，机械效率 。
3、实验方法：控制变量法
（1）探究滑轮组的机械效率与物重的关系时，使用相同的滑轮组，改变所挂钩码的数量；
（2）探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系时，控制所挂钩码的数量相同，改变滑轮组中动滑轮的重力；
4、实验操作
（1）按照图示安装滑轮组，测钩码重力G并记钩码和绳端的位置；
（2）用弹簧测力计缓慢拉动绳端，使钩码匀速上升，读出拉力F的值，并测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s；记录实验数据填入表格中；
次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/m
有用功W有用/J
弹簧测力计示数F/N
绳子自由端移动的距离s/m
总功W总/J
机械
效率η
（3）多次改变钩码的数量，重复步骤（2）实验；
（4）改变绳子的绕法，重复步骤（2）实验；
（5）用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的构码，重复步骤（2）实验；
（6）分别计算出机械效率，分析测量结果，讨论影响机械效率的因素。
5、注意事项：
（1）实验中弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动，目的是保证拉力等于弹簧测力计的示数；
（2）绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系s=nh(n为作用在动滑轮上绳子的股数)；
（3）在读数时，不能停住，要在匀速运动时度测力计示数，因为静止时读数小于匀速运动时的读数；
（4）没有刻度尺也能完成实验，可以通过绕绳的方式即n’的股数来确定物体上升的高度和绳端移动距离的倍数关系。
6、交流反思:
（1）分析实验数据，总结滑轮组机械效率的影响因素：物体重力、动滑轮重力；
（2）提高滑轮组机械效率的方法：减少机械间的摩擦、减小动滑轮的重力、增加物重；
（3）滑轮组的机械效率与物体被提升的高度及滑轮组的绕线方式无关；
（4）物重增大，额外功也变大，是因为随着物重的增加，滑轮与轴之间的摩擦力增大，克服摩擦力做的额外功增加。
7、实验结论：
在其他条件相同时，动滑轮越重，机械效率越低；在绳子所能承受的范围内，所吊物体越重，机械效率越高。
一、中考题型分析
在中考试卷中，测量滑轮组机械效率是力学常考实验，结合测力计读数、力平衡、功率等知识考查，侧重考查有用功、总功、机械效率的计算以及影响影响机械效率高低的因素。中考中，主要以实验形式考查，分值在4分—6分左右。
二、典例精析
★考点一：测量滑轮组机械效率部分过程
◆典例一：（2019·烟台）在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们提出了下列猜想：
（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；
（2）滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关；
（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。
小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验验证的猜想是（ ）
A.（1） B.（2） C.（3） D.（4）
典例二：（2019·哈尔滨）如图，用2N的拉力匀速竖直向上拉绳子自由端，将重为3.5N物体提升0.1m，不计绳重与摩擦，动滑轮机械效率为_ __；若物体重力变大，则动滑轮机械效率将_ 。
★考点二：实验：测量滑轮组机械效率
◆典例一：(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s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
0.2
0.1
0.1
100%
（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”）。
◆典例二：(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，数据如下表所示。
次数
钩码重力（N）
提升高（cm）
有用功（J）
拉力（N）
总功（J）
机械效率
1
1.0
40
0.4
1.1
0.88
45%
2
1.5
40
0.6
1.4
1.12
54%
3
2.0
30
_______
1.7
_______
_______
4
2.5
40
1.0
2.0
1.60
63%
（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额，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_________（选填“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释__________________。
1、（2019·咸宁）用如图所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升了h，作用在绳上的拉力大小为F，则总功为 ,额外功为 ，效率为 。(用题中给出的物理量表示)
2、（2019·荆门）如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是（ ）①A物体比B物体轻 ②提升A的拉力较大 ③提升A所做的额外功较少 ④提升A做的有用功较多
A. 只有①③ B. 只有②④ C. 只有②③ D. 只有①④
3、（2019·扬州）如图所示，用100N的拉力F匀速提升重为240N 的物体，在10s内物体上升lm，则有用功是___________J，拉力的功率是_________W，机械效率是_________。
4、（2019·邵阳）某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下：
①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。
④算出有用功W有，总功W总，机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。
次数
沙和袋所受的总重力G/N
提升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
0.6
0.2
0.12
0.3
0.18
66.7%
2
0.9
0.2
0.18
0.4
0.6
0.24
3
1.2
0.2
0.24
0.5
0.6
0.30
80%
请根据实验过程和实验记录，思考并回答：
（1）在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s，你认为s应该为 m；
（2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为 ；
（3）根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为 N；（绳重和摩擦忽略不计）
（4）分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率 。（选填“越大”、“越小”或“不变”）
5、（2019·安顺）小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”，使用了如图所示的实验装置。实验前，小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N,实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数(见下表)
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
动滑轮重G0/N
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
所挂钩码的重力G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
弹簧测力计示数F/N
0.8
1.2
1.3
1.6
1.8
2.2
2.3
2.7
（1）分析实验数据可以得到:在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用该滑轮组____(选填“省力”或“不省力”) ；
（2）在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G的关系为 ；
（3）小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况。用另组滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速直线拉到位置B，请在图中画出最省力的绕线方法。物块移动的距离为____cm； 若此时绳自由端所用拉力为10N，物块受到的摩擦力为18N,该滑轮组的机械效率为_____。
6、(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η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
（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0.1 m/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的
7、(2019·仙桃)小明实验小组做“测量滑轮组的机械效率”的实验，实验装置如图甲、乙所示。
（1）按照甲图装置实验，小明应竖直向上 拉动弹簧测力计，使钩码从A处升高到A′处。由图可知拉力为 N，钩码上升的高度为 cm。
（2）小明实验小组又用图乙的实验装置进行实验，实验数据记录在表中。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.02
0.04
83%
2
4.0
0.03
2.2
0.06
①根据表格中的数据，请在图乙中画出实验时绳子的绕法（要求向下拉绳子的自由端使钩码升高）。
②由表格数据可知，第一次实验时的拉力是 N（结果精确到0.1N）；第二次实验时滑轮组的机械效率是 （结果精确到1%）。
③由两次实验可知，用同一滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率越 （选填“高”或“低”）。
8、(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
1
0.5
10
30
2
1.5
10
0.8
30
62.5%
3
0.5
10
0.5
40
25.0%
4
1.5
10
0.7
40
53.6%
（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
二、典例精析
★考点一：测量滑轮组机械效率部分过程
◆典例一：（2019·烟台）在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们提出了下列猜想：
（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；
（2）滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关；
（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。
小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验验证的猜想是（ ）
A.（1） B.（2） C.（3） D.（4）
【答案】B。
【解析】由控制变量法可知，装置图中，其他因素都相同，只有被提升的物体重力不同，所以该实验验证的是滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关，故选B。
【考点】测量滑轮组机械效率。
◆典例二：（2019·哈尔滨）如图，用2N的拉力匀速竖直向上拉绳子自由端，将重为3.5N物体提升0.1m，不计绳重与摩擦，动滑轮机械效率为_ __；若物体重力变大，则动滑轮机械效率将_ 。
【答案】87.5% 增大
【解析】由图可知该滑轮为动滑轮，绳子自由端移动的距离为2×0.1m=0.2m， 动滑轮机械效率为；不计绳重与摩擦时，
，因此若物体重力变大，则动滑轮机械效率将提高。
【考点】测量滑轮组机械效率。
★考点二：实验：测量滑轮组机械效率
◆典例一：(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s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
0.2
0.1
0.1
100%
（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”）。
【答案】（1）匀速 （2）绳子自由端移动的距离应该是0.3m，不等于0.2m （3）66.7%（4）变大。
【解析】（1）小明在进行实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时绳子的拉力等于测力计示数；
（2）由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3；钩码上升高度h=10cm=0.1m，则测力计移动距离s=nh=3×0.1m=0.3m，由表中实验数据可知，测力计移动距离为0.2m，测力计移动距离错误，从而导致滑轮组效率错误；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）提升的钩码重增加到6N，有用功增加，有用功在总功中的比重增大，则该滑轮组的机械效率将变大。
【考点】测量滑轮组机械效率。
◆典例二：(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，数据如下表所示。
次数
钩码重力（N）
提升高（cm）
有用功（J）
拉力（N）
总功（J）
机械效率
1
1.0
40
0.4
1.1
0.88
45%
2
1.5
40
0.6
1.4
1.12
54%
3
2.0
30
_______
1.7
_______
_______
4
2.5
40
1.0
2.0
1.60
63%
（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额，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_________（选填“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释__________________。
【答案】（1）0.6 1.02 59% （2）增大 动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功比例增大 （3）绳重、各种摩擦 （4）4 越大 所挂钩吗增多，摩擦力增大，额外功增多
【解析】（1）由图知，n=2,由第3次数据可得，有用功W有用=Gh=2.0N×0.3m=0.6J；总功
W总=Fs=1.7N×2×0.3m=1.02J；机械效率；
（2）根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率增大,出现这种现象的原因是动滑轮重力不变，即额外功不增加，随着钩码重力增大，有用功比例增大，则滑轮组机械效率增大；
（3）实验时，对绳子做功及克服摩擦做的功都属于额外功，由于忽略了绳重、各种摩擦，
故W总>W有+W额，因此绳重、各种摩擦也是影响机械效率的因素。
（4）动滑轮的质量为m轮=100g=0.1kg,对动滑轮做的功W轮=G轮h=m轮gh=0.1kg×10N/kg×0.4m=0.4J,实验1，△W1=0.88J-0.4J-0.4J=0.08J；实验2，△W2=1.12J-0.6J-0.4J=0.12J；
实验4，△W4=1.60J-1.0J-0.4J=0.20J，因此通过比较第1、2和4组的数据可知，提升高度相同时，钩码重力越大，△W也越大，这是因为所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。
【考点】测量滑轮组机械效率。
1、（2019·咸宁）用如图所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升了h，作用在绳上的拉力大小为F，则总功为 ,额外功为 ，效率为 。(用题中给出的物理量表示)
【答案】3Fh 3Fh-Gh 。
【解析】由图可知绳子股数n=3，因此总功W总=Fs=3Fh；额外功为W额=W总-W有用=3Fh-Gh，机械效率为。
【考点】测量滑轮组机械效率。
2、（2019·荆门）如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是（ ）①A物体比B物体轻 ②提升A的拉力较大 ③提升A所做的额外功较少 ④提升A做的有用功较多
A. 只有①③ B. 只有②④ C. 只有②③ D. 只有①④
【答案】B。
【解析】由题意可知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=G动h知，提升A和B所做额外功相同，不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率，额外功相同，提升A物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，由于提升物体高度一样，所以A物体较重，提升A物体用的拉力较大，A、C、D错误，B正确。故选B。
【考点】测量滑轮组机械效率。
3、（2019·扬州）如图所示，用100N的拉力F匀速提升重为240N 的物体，在10s内物体上升lm，则有用功是___________J，拉力的功率是_________W，机械效率是_________。
【答案】240 30 80%。
【解析】由图可知绳子股数n=3，物体上升1m，则拉力通过了3m，有用功W有用=Gh=240N×1m=240J；拉力做的总功W总=Fs=100N×3m=300J，则机械效率
；拉力的功率。
【考点】测量滑轮组机械效率。
4、（2019·邵阳）某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下：
①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。
④算出有用功W有，总功W总，机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。
次数
沙和袋所受的总重力G/N
提升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
0.6
0.2
0.12
0.3
0.18
66.7%
2
0.9
0.2
0.18
0.4
0.6
0.24
3
1.2
0.2
0.24
0.5
0.6
0.30
80%
请根据实验过程和实验记录，思考并回答：
（1）在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s，你认为s应该为 m；
（2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为 ；
（3）根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为 N；（绳重和摩擦忽略不计）
（4）分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率 。（选填“越大”、“越小”或“不变”）
【答案】（1）0.6 （2）75% （3）0.3 （4）越大。
【解析】（1）由图可知，绳子股数n=3，根据s=nh，在第一次实验中，绳端移动的距离s=3×0.2m＝0.6m；
（2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率；
（3）不计绳重和摩擦，额外功来自克服动滑轮重力做功，第二次实验中，W额=W总-W有用=0.24J-0.18J=0.06J，所用动滑轮的重力；
（4）纵向分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率越大。
【考点】测量滑轮组机械效率。
5、（2019·安顺）小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”，使用了如图所示的实验装置。实验前，小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N,实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数(见下表)
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
动滑轮重G0/N
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
所挂钩码的重力G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
弹簧测力计示数F/N
0.8
1.2
1.3
1.6
1.8
2.2
2.3
2.7
（1）分析实验数据可以得到:在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用该滑轮组____(选填“省力”或“不省力”) ；
（2）在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G的关系为 ；
（3）小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况。用另组滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速直线拉到位置B，请在图中画出最省力的绕线方法。物块移动的距离为____cm； 若此时绳自由端所用拉力为10N，物块受到的摩擦力为18N,该滑轮组的机械效率为_____。
【答案】（1）不省力 （2 ） （3）作图见解析 3.10 60%。
【解析】（1）分析表中1、2两组数据可知，在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，测力计示数大于所挂钩码的重力G，此时使用该滑轮组不省力；
（2）由图1可知，绳子段数n=2，忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，则弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G0的关系是。
（3）由图可知，将物块从位置A匀速直线拉到位置B，当绳子的有效段数最多为3时最省力，根据“奇动偶定”，绳子起电应从动滑轮钩子开始，如图：
由图知，刻度尺分度值为1mm，以B位置物块的左边缘为准，到A位置物块的左边缘，物块移动的距离为44.10cm﹣41.00cm=3.10cm；因此时物块被水平拉动，克服摩擦力所做的功为有用功，则该滑轮组的机械效率。
【考点】测量滑轮组机械效率。
6、(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η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
（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0.1 m/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的
【答案】（1）匀速 （2）74.1% （3）越大 （4）0.54 （5）C。
【解析】（1）在实验操作过程中，应沿竖直方向向上匀速缓慢拉动绳子上端，此时系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数；
（2）总功W总=Fs=1.8N×0.3m=0.54J，有用功W有=Gh=4N×0.1m=0.4J，滑轮组的机械效率 。
（3）由表中数据知，同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高；
（4）物体上升的速度为0.1m/s，有三段绳子承担重物，绳端移动的速度是0.3m/s，则拉力F的功率P=Fv=1.8N×0.3m/s=0.54W；
（5）测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指零刻度线下方，拉力测量大了，机械效率变小，不符合题意；弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，机械效率变小，不符合题意；第二组所使用的动滑轮的重力小于第一组，克服动滑轮做的功减小，额外功减小，机械效率变大，符合题意，故选C。
【考点】测量滑轮组机械效率。
7、(2019·仙桃)小明实验小组做“测量滑轮组的机械效率”的实验，实验装置如图甲、乙所示。
（1）按照甲图装置实验，小明应竖直向上 拉动弹簧测力计，使钩码从A处升高到A′处。由图可知拉力为 N，钩码上升的高度为 cm。
（2）小明实验小组又用图乙的实验装置进行实验，实验数据记录在表中。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.02
0.04
83%
2
4.0
0.03
2.2
0.06
①根据表格中的数据，请在图乙中画出实验时绳子的绕法（要求向下拉绳子的自由端使钩码升高）。
②由表格数据可知，第一次实验时的拉力是 N（结果精确到0.1N）；第二次实验时滑轮组的机械效率是 （结果精确到1%）。
③由两次实验可知，用同一滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率越 （选填“高”或“低”）。
【答案】（1）匀速 0.8 5cm （2）①见解析 ②1.2 91% ③高。
【解析】实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数；弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.2N，示数为0.8N；由图知，钩码上升的高度为5cm；
（2）①由1、2中数据知，绳自由端移动距离s为钩码上升高度h的2倍，所以由2段绳子承担物重，如图所示：
②由表格数据可知，根据可得第一次实验时的拉力；
第二次实验时滑轮组的机械效率；
③对同一滑轮组来说，当额外功一定，所挂重物越重，做的有用功越多，有用功占总功的百分比越大，即机械效率越高。
【考点】测量滑轮组机械效率。
8、(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
1
0.5
10
30
2
1.5
10
0.8
30
62.5%
3
0.5
10
0.5
40
25.0%
4
1.5
10
0.7
40
53.6%
（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
【答案】（1）甲 （2）竖直向上匀速 0.4 41.7% （3）D。
【解析】由表中第一次实验数据可知，钩码上升的高度h=10cm，绳端移动的距离s=30cm，
由s=nh可得，绳子的有效股数；由图可知，甲滑轮组绳子的有效股数为3，乙滑轮组绳子的有效股数为4，所以第一次实验所选择的是甲滑轮组；
（2）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数；由图丙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，拉力F=0.4N；该次实验滑轮组的机械效率
；
（3）由1、2或3、4两组数据可知，用相同的装置提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，A可行；由1、3或2、4两组数据可知，用不同的状态提升相同的物体上升相同的高度时，机械自重越小，滑轮组机械效率越大，B可行；机械加润滑油，提升重物时减小了额外功，根据 可知，滑轮组的机械效率越大，C可行；由 可知，滑轮组机械效率与物体提升的高度无关，故D不可行。
【考点】测量滑轮组机械效率。
实验：《测量滑轮组的机械效率》
滑轮组的机械效率实验是是初中物理力学中重要实验，也是中考中常考实验之一。通过滑轮组机械效率的实验的考查，能很好考查学生的基本实验技能，还能考查学生机械效率知识的掌握情况，对理解滑轮组机械效率有很多帮助。
1、实验器材和装置图：刻度尺、弹簧测力计、钩码2m长的细绳、滑轮组
2、实验原理：
有用功W有用=Gh，总功W总=Fs，机械效率 。
3、实验方法：控制变量法
（1）探究滑轮组的机械效率与物重的关系时，使用相同的滑轮组，改变所挂钩码的数量；
（2）探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系时，控制所挂钩码的数量相同，改变滑轮组中动滑轮的重力；
4、实验操作
（1）按照图示安装滑轮组，测钩码重力G并记钩码和绳端的位置；
（2）用弹簧测力计缓慢拉动绳端，使钩码匀速上升，读出拉力F的值，并测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s；记录实验数据填入表格中；
次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/m
有用功W有用/J
弹簧测力计示数F/N
绳子自由端移动的距离s/m
总功W总/J
机械
效率η
（3）多次改变钩码的数量，重复步骤（2）实验；
（4）改变绳子的绕法，重复步骤（2）实验；
（5）用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的构码，重复步骤（2）实验；
（6）分别计算出机械效率，分析测量结果，讨论影响机械效率的因素。
5、注意事项：
（1）实验中弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动，目的是保证拉力等于弹簧测力计的示数；
（2）绳子自由端移动的距离和物体上升高度的关系s=nh(n为作用在动滑轮上绳子的股数)；
（3）在读数时，不能停住，要在匀速运动时度测力计示数，因为静止时读数小于匀速运动时的读数；
（4）没有刻度尺也能完成实验，可以通过绕绳的方式即n’的股数来确定物体上升的高度和绳端移动距离的倍数关系。
6、交流反思:
（1）分析实验数据，总结滑轮组机械效率的影响因素：物体重力、动滑轮重力；
（2）提高滑轮组机械效率的方法：减少机械间的摩擦、减小动滑轮的重力、增加物重；
（3）滑轮组的机械效率与物体被提升的高度及滑轮组的绕线方式无关；
（4）物重增大，额外功也变大，是因为随着物重的增加，滑轮与轴之间的摩擦力增大，克服摩擦力做的额外功增加。
7、实验结论：
在其他条件相同时，动滑轮越重，机械效率越低；在绳子所能承受的范围内，所吊物体越重，机械效率越高。
一、中考题型分析
在中考试卷中，测量滑轮组机械效率是力学常考实验，结合测力计读数、力平衡、功率等知识考查，侧重考查有用功、总功、机械效率的计算以及影响影响机械效率高低的因素。中考中，主要以实验形式考查，分值在4分—6分左右。
二、典例精析
★考点一：测量滑轮组机械效率部分过程
◆典例一：（2019·烟台）在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们提出了下列猜想：
（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；
（2）滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关；
（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。
小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验验证的猜想是（ ）
A.（1） B.（2） C.（3） D.（4）
典例二：（2019·哈尔滨）如图，用2N的拉力匀速竖直向上拉绳子自由端，将重为3.5N物体提升0.1m，不计绳重与摩擦，动滑轮机械效率为_ __；若物体重力变大，则动滑轮机械效率将_ 。
★考点二：实验：测量滑轮组机械效率
◆典例一：(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s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
0.2
0.1
0.1
100%
（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”）。
◆典例二：(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，数据如下表所示。
次数
钩码重力（N）
提升高（cm）
有用功（J）
拉力（N）
总功（J）
机械效率
1
1.0
40
0.4
1.1
0.88
45%
2
1.5
40
0.6
1.4
1.12
54%
3
2.0
30
_______
1.7
_______
_______
4
2.5
40
1.0
2.0
1.60
63%
（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额，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_________（选填“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释__________________。
1、（2019·咸宁）用如图所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升了h，作用在绳上的拉力大小为F，则总功为 ,额外功为 ，效率为 。(用题中给出的物理量表示)
2、（2019·荆门）如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是（ ）①A物体比B物体轻 ②提升A的拉力较大 ③提升A所做的额外功较少 ④提升A做的有用功较多
A. 只有①③ B. 只有②④ C. 只有②③ D. 只有①④
3、（2019·扬州）如图所示，用100N的拉力F匀速提升重为240N 的物体，在10s内物体上升lm，则有用功是___________J，拉力的功率是_________W，机械效率是_________。
4、（2019·邵阳）某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下：
①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。
④算出有用功W有，总功W总，机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。
次数
沙和袋所受的总重力G/N
提升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
0.6
0.2
0.12
0.3
0.18
66.7%
2
0.9
0.2
0.18
0.4
0.6
0.24
3
1.2
0.2
0.24
0.5
0.6
0.30
80%
请根据实验过程和实验记录，思考并回答：
（1）在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s，你认为s应该为 m；
（2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为 ；
（3）根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为 N；（绳重和摩擦忽略不计）
（4）分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率 。（选填“越大”、“越小”或“不变”）
5、（2019·安顺）小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”，使用了如图所示的实验装置。实验前，小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N,实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数(见下表)
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
动滑轮重G0/N
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
所挂钩码的重力G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
弹簧测力计示数F/N
0.8
1.2
1.3
1.6
1.8
2.2
2.3
2.7
（1）分析实验数据可以得到:在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用该滑轮组____(选填“省力”或“不省力”) ；
（2）在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G的关系为 ；
（3）小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况。用另组滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速直线拉到位置B，请在图中画出最省力的绕线方法。物块移动的距离为____cm； 若此时绳自由端所用拉力为10N，物块受到的摩擦力为18N,该滑轮组的机械效率为_____。
6、(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η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
（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0.1 m/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的
7、(2019·仙桃)小明实验小组做“测量滑轮组的机械效率”的实验，实验装置如图甲、乙所示。
（1）按照甲图装置实验，小明应竖直向上 拉动弹簧测力计，使钩码从A处升高到A′处。由图可知拉力为 N，钩码上升的高度为 cm。
（2）小明实验小组又用图乙的实验装置进行实验，实验数据记录在表中。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.02
0.04
83%
2
4.0
0.03
2.2
0.06
①根据表格中的数据，请在图乙中画出实验时绳子的绕法（要求向下拉绳子的自由端使钩码升高）。
②由表格数据可知，第一次实验时的拉力是 N（结果精确到0.1N）；第二次实验时滑轮组的机械效率是 （结果精确到1%）。
③由两次实验可知，用同一滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率越 （选填“高”或“低”）。
8、(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
1
0.5
10
30
2
1.5
10
0.8
30
62.5%
3
0.5
10
0.5
40
25.0%
4
1.5
10
0.7
40
53.6%
（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
二、典例精析
★考点一：测量滑轮组机械效率部分过程
◆典例一：（2019·烟台）在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们提出了下列猜想：
（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；
（2）滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关；
（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。
小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验验证的猜想是（ ）
A.（1） B.（2） C.（3） D.（4）
【答案】B。
【解析】由控制变量法可知，装置图中，其他因素都相同，只有被提升的物体重力不同，所以该实验验证的是滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关，故选B。
【考点】测量滑轮组机械效率。
◆典例二：（2019·哈尔滨）如图，用2N的拉力匀速竖直向上拉绳子自由端，将重为3.5N物体提升0.1m，不计绳重与摩擦，动滑轮机械效率为_ __；若物体重力变大，则动滑轮机械效率将_ 。
【答案】87.5% 增大
【解析】由图可知该滑轮为动滑轮，绳子自由端移动的距离为2×0.1m=0.2m， 动滑轮机械效率为；不计绳重与摩擦时，
，因此若物体重力变大，则动滑轮机械效率将提高。
【考点】测量滑轮组机械效率。
★考点二：实验：测量滑轮组机械效率
◆典例一：(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s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
0.2
0.1
0.1
100%
（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”）。
【答案】（1）匀速 （2）绳子自由端移动的距离应该是0.3m，不等于0.2m （3）66.7%（4）变大。
【解析】（1）小明在进行实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时绳子的拉力等于测力计示数；
（2）由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3；钩码上升高度h=10cm=0.1m，则测力计移动距离s=nh=3×0.1m=0.3m，由表中实验数据可知，测力计移动距离为0.2m，测力计移动距离错误，从而导致滑轮组效率错误；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）提升的钩码重增加到6N，有用功增加，有用功在总功中的比重增大，则该滑轮组的机械效率将变大。
【考点】测量滑轮组机械效率。
◆典例二：(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，数据如下表所示。
次数
钩码重力（N）
提升高（cm）
有用功（J）
拉力（N）
总功（J）
机械效率
1
1.0
40
0.4
1.1
0.88
45%
2
1.5
40
0.6
1.4
1.12
54%
3
2.0
30
_______
1.7
_______
_______
4
2.5
40
1.0
2.0
1.60
63%
（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额，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_________（选填“越大”、“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释__________________。
【答案】（1）0.6 1.02 59% （2）增大 动滑轮重力不变，随着钩码重力增大，有用功比例增大 （3）绳重、各种摩擦 （4）4 越大 所挂钩吗增多，摩擦力增大，额外功增多
【解析】（1）由图知，n=2,由第3次数据可得，有用功W有用=Gh=2.0N×0.3m=0.6J；总功
W总=Fs=1.7N×2×0.3m=1.02J；机械效率；
（2）根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大，滑轮组机械效率增大,出现这种现象的原因是动滑轮重力不变，即额外功不增加，随着钩码重力增大，有用功比例增大，则滑轮组机械效率增大；
（3）实验时，对绳子做功及克服摩擦做的功都属于额外功，由于忽略了绳重、各种摩擦，
故W总>W有+W额，因此绳重、各种摩擦也是影响机械效率的因素。
（4）动滑轮的质量为m轮=100g=0.1kg,对动滑轮做的功W轮=G轮h=m轮gh=0.1kg×10N/kg×0.4m=0.4J,实验1，△W1=0.88J-0.4J-0.4J=0.08J；实验2，△W2=1.12J-0.6J-0.4J=0.12J；
实验4，△W4=1.60J-1.0J-0.4J=0.20J，因此通过比较第1、2和4组的数据可知，提升高度相同时，钩码重力越大，△W也越大，这是因为所挂钩码增多，摩擦力增大，额外功增多。
【考点】测量滑轮组机械效率。
1、（2019·咸宁）用如图所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升了h，作用在绳上的拉力大小为F，则总功为 ,额外功为 ，效率为 。(用题中给出的物理量表示)
【答案】3Fh 3Fh-Gh 。
【解析】由图可知绳子股数n=3，因此总功W总=Fs=3Fh；额外功为W额=W总-W有用=3Fh-Gh，机械效率为。
【考点】测量滑轮组机械效率。
2、（2019·荆门）如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦的影响，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列判断正确的是（ ）①A物体比B物体轻 ②提升A的拉力较大 ③提升A所做的额外功较少 ④提升A做的有用功较多
A. 只有①③ B. 只有②④ C. 只有②③ D. 只有①④
【答案】B。
【解析】由题意可知，提起两物体所用的滑轮组相同，将物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的功是额外功，由W额=G动h知，提升A和B所做额外功相同，不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率，额外功相同，提升A物体时滑轮组的机械效率较大，所以提升A物体所做的有用功较大，由于提升物体高度一样，所以A物体较重，提升A物体用的拉力较大，A、C、D错误，B正确。故选B。
【考点】测量滑轮组机械效率。
3、（2019·扬州）如图所示，用100N的拉力F匀速提升重为240N 的物体，在10s内物体上升lm，则有用功是___________J，拉力的功率是_________W，机械效率是_________。
【答案】240 30 80%。
【解析】由图可知绳子股数n=3，物体上升1m，则拉力通过了3m，有用功W有用=Gh=240N×1m=240J；拉力做的总功W总=Fs=100N×3m=300J，则机械效率
；拉力的功率。
【考点】测量滑轮组机械效率。
4、（2019·邵阳）某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率，实验过程如下：
①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组，分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计，使沙袋升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。
④算出有用功W有，总功W总，机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量，重复上面的实验。
次数
沙和袋所受的总重力G/N
提升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
0.6
0.2
0.12
0.3
0.18
66.7%
2
0.9
0.2
0.18
0.4
0.6
0.24
3
1.2
0.2
0.24
0.5
0.6
0.30
80%
请根据实验过程和实验记录，思考并回答：
（1）在第一次实验中，粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s，你认为s应该为 m；
（2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率为 ；
（3）根据表中数据，分析得出所用动滑轮的重为 N；（绳重和摩擦忽略不计）
（4）分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率 。（选填“越大”、“越小”或“不变”）
【答案】（1）0.6 （2）75% （3）0.3 （4）越大。
【解析】（1）由图可知，绳子股数n=3，根据s=nh，在第一次实验中，绳端移动的距离s=3×0.2m＝0.6m；
（2）根据表中数据，可计算得出第二次实验的机械效率；
（3）不计绳重和摩擦，额外功来自克服动滑轮重力做功，第二次实验中，W额=W总-W有用=0.24J-0.18J=0.06J，所用动滑轮的重力；
（4）纵向分析三次实验中的数据，可以发现用同一个滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率越大。
【考点】测量滑轮组机械效率。
5、（2019·安顺）小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”，使用了如图所示的实验装置。实验前，小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N,实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数(见下表)
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
动滑轮重G0/N
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
所挂钩码的重力G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
弹簧测力计示数F/N
0.8
1.2
1.3
1.6
1.8
2.2
2.3
2.7
（1）分析实验数据可以得到:在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用该滑轮组____(选填“省力”或“不省力”) ；
（2）在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G的关系为 ；
（3）小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况。用另组滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速直线拉到位置B，请在图中画出最省力的绕线方法。物块移动的距离为____cm； 若此时绳自由端所用拉力为10N，物块受到的摩擦力为18N,该滑轮组的机械效率为_____。
【答案】（1）不省力 （2 ） （3）作图见解析 3.10 60%。
【解析】（1）分析表中1、2两组数据可知，在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，测力计示数大于所挂钩码的重力G，此时使用该滑轮组不省力；
（2）由图1可知，绳子段数n=2，忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，则弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G0的关系是。
（3）由图可知，将物块从位置A匀速直线拉到位置B，当绳子的有效段数最多为3时最省力，根据“奇动偶定”，绳子起电应从动滑轮钩子开始，如图：
由图知，刻度尺分度值为1mm，以B位置物块的左边缘为准，到A位置物块的左边缘，物块移动的距离为44.10cm﹣41.00cm=3.10cm；因此时物块被水平拉动，克服摩擦力所做的功为有用功，则该滑轮组的机械效率。
【考点】测量滑轮组机械效率。
6、(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η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
1.0
0.3
66.7%
3
4
0.1
1.8
0.3
（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0.1 m/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的
【答案】（1）匀速 （2）74.1% （3）越大 （4）0.54 （5）C。
【解析】（1）在实验操作过程中，应沿竖直方向向上匀速缓慢拉动绳子上端，此时系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数；
（2）总功W总=Fs=1.8N×0.3m=0.54J，有用功W有=Gh=4N×0.1m=0.4J，滑轮组的机械效率 。
（3）由表中数据知，同一滑轮组，提升物体的重力越大，机械效率越高；
（4）物体上升的速度为0.1m/s，有三段绳子承担重物，绳端移动的速度是0.3m/s，则拉力F的功率P=Fv=1.8N×0.3m/s=0.54W；
（5）测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指零刻度线下方，拉力测量大了，机械效率变小，不符合题意；弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，机械效率变小，不符合题意；第二组所使用的动滑轮的重力小于第一组，克服动滑轮做的功减小，额外功减小，机械效率变大，符合题意，故选C。
【考点】测量滑轮组机械效率。
7、(2019·仙桃)小明实验小组做“测量滑轮组的机械效率”的实验，实验装置如图甲、乙所示。
（1）按照甲图装置实验，小明应竖直向上 拉动弹簧测力计，使钩码从A处升高到A′处。由图可知拉力为 N，钩码上升的高度为 cm。
（2）小明实验小组又用图乙的实验装置进行实验，实验数据记录在表中。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.02
0.04
83%
2
4.0
0.03
2.2
0.06
①根据表格中的数据，请在图乙中画出实验时绳子的绕法（要求向下拉绳子的自由端使钩码升高）。
②由表格数据可知，第一次实验时的拉力是 N（结果精确到0.1N）；第二次实验时滑轮组的机械效率是 （结果精确到1%）。
③由两次实验可知，用同一滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率越 （选填“高”或“低”）。
【答案】（1）匀速 0.8 5cm （2）①见解析 ②1.2 91% ③高。
【解析】实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数；弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.2N，示数为0.8N；由图知，钩码上升的高度为5cm；
（2）①由1、2中数据知，绳自由端移动距离s为钩码上升高度h的2倍，所以由2段绳子承担物重，如图所示：
②由表格数据可知，根据可得第一次实验时的拉力；
第二次实验时滑轮组的机械效率；
③对同一滑轮组来说，当额外功一定，所挂重物越重，做的有用功越多，有用功占总功的百分比越大，即机械效率越高。
【考点】测量滑轮组机械效率。
8、(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
1
0.5
10
30
2
1.5
10
0.8
30
62.5%
3
0.5
10
0.5
40
25.0%
4
1.5
10
0.7
40
53.6%
（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
【答案】（1）甲 （2）竖直向上匀速 0.4 41.7% （3）D。
【解析】由表中第一次实验数据可知，钩码上升的高度h=10cm，绳端移动的距离s=30cm，
由s=nh可得，绳子的有效股数；由图可知，甲滑轮组绳子的有效股数为3，乙滑轮组绳子的有效股数为4，所以第一次实验所选择的是甲滑轮组；
（2）实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数；由图丙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，拉力F=0.4N；该次实验滑轮组的机械效率
；
（3）由1、2或3、4两组数据可知，用相同的装置提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，A可行；由1、3或2、4两组数据可知，用不同的状态提升相同的物体上升相同的高度时，机械自重越小，滑轮组机械效率越大，B可行；机械加润滑油，提升重物时减小了额外功，根据 可知，滑轮组的机械效率越大，C可行；由 可知，滑轮组机械效率与物体提升的高度无关，故D不可行。
【考点】测量滑轮组机械效率。
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