苏科版第十一章 简单机械和功2 滑轮达标测试

2023年中考物理实验探究题专项训练：滑轮与滑轮组

一、实验探究题

1．在测量滑轮组机械效率的实验中，小楷与同学们用同一滑轮组进行了三次实验，如图所示，每次实验小楷沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测得实验数据记录如表1：

表1

（1）第 3 次实验中拉力 F 的大小为　     　N，测得滑轮组的机械效率为　     　%（保留三位有效数字）；  

（2）分析数据可知，使用同一滑轮组，其机械效率η 与物重G 存在一定关系，比较符合两者关系的图像是下列的______；  

A． B．

C． D．

（3）在测量拉力时，小睿同学觉得弹簧测力计运动时不便于读数，就让弹簧测力计处于静止时读数，小睿测得的机械效率　     　（选填 “偏高”、“偏低”或“不变”）。  

2．在探究“影响滑轮组机械效率因素”的实验中，用到的装置如图所示，实验数据记录如表所示。

（1）实验中应沿竖直方向　     　拉动弹簧测力计；

（2）分析表中数据可知，第4次实验是用图　     　所示装置来完成的；

（3）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度　     　（选填“有关”或“无关”）；

（4）通过比较　     　两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；

（5）通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率　     　（选填“越高”、“越低”或“不变”）。

3．小波想探究“动滑轮的机械效率与提升物体受到的重力是否有关”。他利用如图所示的装置分别竖直匀速提升两个所受重力不等的钩码，做了两次实验，实验数据记录在下表中。

（1）在第2次测量中，动滑轮的机械效率η=　     　%；（计算结果保留1位小数）

（2）分析表中数据可得到的结论是：　                       　。

4．小鹏利用滑轮组及相关器材进行实验，记录的实验数据如下表所示。请根据表中数据归纳出拉力F与重力G的关系：F＝　          　。

5．按要求填空。

（1）如图甲，在测量滑轮组机械效率的实验中，用图所示的装置匀速竖直向上把重为3N的重物提升了高度为0.1m；图中测力计拉力的示数如图甲所示，则此时拉力为　     　N；此次实验中滑轮组的机械效率为　     　。  

（2）如图乙，在“比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量”实验中，通过观察比较　                 　（选填“加热时间长短”或“温度计升高的示数”）来比较燃料燃烧放出的热量多少；  

（3）如图丙，在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个相同的木桩被从空中由静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图丙所示；在此实验中，研究对象是　     　（选填“铁块”或“木桩”），若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的大小关系是hA　     　hB（选填“>”、“<”或“=”）；若A、C两铁块下落的高度相同，则两铁块质量的大小关系是mA　     　mC（选填“>”、“<”或“=”）。  

6．在测滑轮组的机械效率的实验中： 

（1）需要的测量工具有　           　和　     　． 

（2）需要测量的物理量为　                　、　                　、　            　和　            　．

（3）计算滑轮组机械效率的公式为：η=　                                  　=　                            　． 

（4）实验中：如图所示，物体重G=50N，拉力F=24N，物体上升10cm，拉力移动s=　     　cm，则η=　     　． 

7．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用间一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，实验数据记录如下：

（1）实验中要竖直向上　     　拉动弹簧测力计，使物体升高。  

（2）已知表格中①处数据为图乙中弹簧测力计的示数，则表格中②处数据应为　     　。

（3）如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率　     　（选填“变大“不变“或“变小”）  

8．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如表：

（1）实验中要竖直向上　     　 拉动弹簧测力计，使钩码升高； 

（2）表格中编号①处数据应为　     　 ，编号②处数据应为　     　 ； 

（3）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与　                   　 有关； 

（4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率　     　（选填“变大”“变小”或“不变”）。

9．某同学用如图所示的实验装置探究滑轮组的特点，相关数据记录在下表中。

（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上　     　拉动弹簧测力计；

（2）第二次实验中，2s内钩码上升的高度为0.1m，则它运动的速度为　     　m/s；

（3）第三次实验中，绳端移动的距离为　     　m。

10．某实验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　     　拉动弹簧测力计，使钩码上升．

（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用　     　（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验．

（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率　     　（选填“越高”、“不变”或“越低”）．

（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s=　     　 m，机械效率η=　     　．

（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，　                                     　．

11．某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示，实验得到的数据如下表所示．

（1）第2次实验中测得的机械效率是　     　．

（2）比较第1、2两次实验数据，可得出：使用同一滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越　     　（填“高”或“低”）．

（3）第3次实验中的动滑轮个数比第2次多，动滑轮自重增大，拉力移动相同距离时，对动滑轮所做的额外功　     　（填“增加”或“减小”）．由此得出：滑轮组的机械效率与动滑轮的自重大小　     　（填“有关”或“无关”）．

（4）实验小组的同学猜想：滑轮组的机械效率还可能与钩码被提升的高度有关，请你选用上述器材设计一个实验来验证这一猜想是否正确，写出实验步骤．

12．小李用如图所示的滑轮组把90kg的物体提升3m，作用在绳子自由端的拉力是400N，不考虑绳重及摩擦（g=10N/kg）．求：

（1）滑轮组的机械效率；

（2）动滑轮的重力

13．在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲、乙进行，后两次按图丙进行，并将测得的数据记录在表格中。

（1）分析第1、2次的数据，可以得出结论：使用定滑轮 　     　（选填“能”或“不能”）省距离；用图乙进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将 　     　（选填“变大”、“不变”或“变小”）；

（2）用图丙进行实验时，最好 　             　匀速拉动绳子自由端；分析第3、4次数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为 　                   　；

（3）在本实验中进行了多次实验，目的是 ___________。 

A．从多次实验中选取最准确的数据

B．多次测量取平均值，减小误差

C．从特殊现象中得到普遍规律

D．利用控制变量法

14．（某小组通过实验测算如图（甲）滑轮组的机械效率，记录数据如下表． 

（1）完成表格填写． 

（2）若在图甲实验装置的基础上，减少一只钩码，再测出滑轮组的机械效率，则机械效率跟原来相比将　     　．（选填“不变”、“变小”或“变大”） 

（3）有同学想进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关．根据探究目的，他们测算出如图（甲）所示的滑轮组的机械效率后，请你在图中画出下一步实验所需的组装图． 

15．我区二中光明实验小组在“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，因此只能在当弹簧测力计静止时才能读数，你认为他的想法　     　（选填“正确”或“不正确”）。

（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　     　（填实验次数的序号）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股数无关；

（5）通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时　                               　。

（6）若要提高此滑轮组机械效率，请提出一点合理建议：　                                                                 　。

16．如图所示为“测滑轮组机械效率”的实验装置，小红同学进行了两次实验探究，得到如下两组数据．

（1）根据实验数据计算出两次滑轮组工作的机械效率，填入表中　     　；　     　．

（2）分析填入表中的机械效率，判断第　     　次测量的数据有明显错    

误，请猜想可能是哪个数据错误，并说出猜想的理由　                              　．

答案解析部分

1．【答案】（1）2.2；90.9

（2）D

（3）偏高

2．【答案】（1）匀速

（2）丙

（3）无关

（4）1、3

（5）越低

3．【答案】（1）83.3

（2）机械效率与提升物重有关

4．【答案】0.4G+0.1N

5．【答案】（1）1.6；62.5%

（2）温度计升高的示数

（3）铁块；<；<

6．【答案】（1）弹簧测力计；刻度尺

（2）物体升高的高度h；拉力移动的距离s；拉力的大小F；物体的重力G

（3）；

（4）40；52%

7．【答案】（1）匀速

（2）62.5%

（3）不变

8．【答案】（1）匀速

（2）2.4；83.3%

（3）提起物体受到的重力

（4）不变

9．【答案】（1）匀速

（2）0.05

（3）0.45

10．【答案】（1）匀速

（2）乙

（3）越低

（4）0.3；83.3%

（5）提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高

11．【答案】（1）83.3%

（2）高

（3）增加；有关

（4）实验步骤：选用同一滑轮组，提升相同的重物，用弹簧测力计匀速竖直向上拉动绳端．使重物升高h1，读出测力计的示数，测量动力点移动的距离，算出机械效率．使重物升高h2，读出测力计的示数，测量动力点移动的距离，算出机械效率．进行比较．

12．【答案】（1）由图可知通过动滑轮绳子的段数n=3，

物体重力G=mg=90kg×10N/kg=900N，

滑轮组的机械效率：

η=×100%=×100%=×100%=×100%=75%；

（2）不考虑绳重及摩擦，

F=（G动+G物），

G动=3F﹣G物=3×400N﹣900N=300N．

13．【答案】（1）不能；不变

（2）沿着竖直方向；动滑轮自身受到重力

（3）C

14．【答案】（1）0.2m|83.3%

（2）变小

（3）解：甲图从定滑轮绕起，所以要改变滑轮组的绕线方式，乙图需从动滑轮绕起，因为滑轮组的机械效率还与被提升物体的重力有关，所以被提升的物体应不变，如下图． 

15．【答案】（1）匀速

（2）不正确

（3）0.4；80%

（4）1、2

（5）物重越大，滑轮组的机械效率越高

（6）选用较轻的动滑轮组装滑轮组或对于给定的滑轮组，增大提起物体的重力

16．【答案】（1）66.7％；95％

（2）2；距离是3倍，省的力也会比0.67大