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专题12 简单机械(练习)-2025年中考物理二轮复习配套专练
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目 录
一、题型梳理
题型1 杠杆 杠杆作图
题型2 探究杠杆平衡条件
题型3 杠杆平衡条件的应用
题型4 杠杆分类
题型5 定滑轮与动滑轮
题型6 滑轮组及其绕绳方式
题型7 有关滑轮组的计算
题型8 斜面与轮轴
题型9 有用功、额外功和总功
题型10 机械效率
题型11 滑轮组的机械效率
题型12 斜面、杠杆的机械效率
题型13 测量滑轮组的机械效率
二、直击中考
三、新题+综合题
一、题型梳理
题型1 杠杆 杠杆作图
1. 作图题
(1)如图1所示,O点为支点,画出杠杆处于静止状态时动力F1的力臂。
图1 图2
(2)请在图2中根据静止的杠杆的动力臂l1,画出动力F1的示意图。
2. 在生活中有很多小妙招,如图甲所示,用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖,模型如图乙,它是以_____为支点(选填“A”或“B”)的省力杠杆,手在 (选填“C”或“D”)点向下压时会更省力。
3. 如图是用撬棒撬石头的情景,图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是( )
A B C D
题型2 探究杠杆平衡条件
1. 杠杆在如题图所示位置静止,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态,调节杠杆两端的螺母使杠杆保持水平并静止,此操作可方便测量力臂,原因是此时 。
2. 某同学利用铁架台、带刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干砝码(每个钩码重1N)等实验材料,探究杠杆平衡的条件:
(1)实验前,杠杆处于如图甲所示的位置,应先将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)该同学根据图乙便直接得出杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。你认为这样得出结论 (选填“合理”或“不合理”),理由是 。
(3)该同学又采用了图丙所示的装置进行探究,为了使杠杆在水平位置平衡,计算出弹簧测力计的值应为 N,但是小明在实际实验操作中发现弹簧测力计的示数稍大于计算值,其原因可能是 。
3. 天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”,《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件,小海用图甲所示装置进行探究,其中杠杆的刻度均匀,每个钩码的重力均为0.5N。
(1)实验中,杠杆在 位置平衡最便于测量力臂;
(2)如图乙所示,杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm,杠杆都将失去平衡。由此可以猜想:杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关;
(3)小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中,其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景,请将杠杆右侧的阻力数值填入表中;
分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件是F1l1 F2l2;
(4)小海与小兰对实验过程进行交流,产生了一个新的问题:若支点不在杠杆的中点,并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力,会出现什么现象?于是他们共同进行了如图丁的探究。
①画出图丁中F1的动力臂l1;
②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验,发现杠杆平衡时,F1l1都是大于F2l2,其原因可能是 。
题型3 杠杆平衡条件的应用
1. 如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终垂直于木杆的作用力F,使木杆从OA位置匀速转到水平位置的过程中,力F的大小将( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变大,后变小D.先变小,后变大
2. 如图所示,用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块,若撬棒C点受到石块P的压力,且AD>CD>BC,则要撬动石块P所用的最小的力是( )
A.F1B.F2C.F3D.F4
3. 如图所示,始终保持杠杆水平平衡,将弹簧测力计由位置a缓慢地移到位置b,测力计的读数将( )
A.不断减小 B.不断增大
C.先减小,然后增大 D.先增大,然后减小
4. 如图在某轻质杠杆B点,用弹簧测力计沿竖直方向提升一重物,当杠杆水平静止时,弹簧测力计示数为10N,若OA=10cm,AB=40cm,则物体的重力大小为 N,此杠杆属于 杠杆。
5. 如图所示,杆秤砣的质量为0.5kg,秤钩悬挂处A与秤纽O间的距离为6cm,挂上重物后,秤砣移至距O点24cm的B处时,秤杆正好水平,求:
(1)秤砣受到的重力(g=10N/kg);
(2)被称物体的重力;
(3)若秤杆长60cm,则这把秤最大能称量多少kg的物体?
题型4 杠杆分类
1. 如图所示,以下器具在使用时属于省力杠杆的是( )
A.筷子 B.食品夹 C.钢丝钳 D.镊子
2. 肱二头肌收缩产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动,此时前臂骨骼可以看成一个杠杆模型,简称前臂杠杆。如图1所示,手提重物时,对前臂杠杆的分析错误的是( )
A.前臂杠杆是省力杠杆 B.肘关节处可以视为支点
C.肱二头肌对前臂杠杆的牵引力是动力 D.前臂保持水平时,阻力臂最长
图1 图2
3. 如图2所示,园艺工人在修剪枝条时,常把枝条尽量往剪刀的轴处靠近,这样做是为了( )
A.增大动力臂,能够省力 B.增大阻力臂,方便使用
C.减小动力臂,方便使用 D.减小阻力臂,能够省力
4. 某人采用如图1所示站姿锻炼:双脚并拢,脚尖O触地,脚后跟踮起,手臂水平,手掌支撑在竖直墙壁上的A点,B点为人体重心所在位置。锻炼时,躯体保持伸直,手臂弯曲、伸直交替进行。(人体可视为杠杆,O点为支点)
(1)在图1中画出人所受重力的示意图;
(2)在图1中画出墙壁对手掌支持力F的力臂;
(3)如图2脚尖离墙壁越远,手掌对墙壁的压力就越 (选填“大”或“小”),依据公式F1L1=F2L2分析,墙壁对手掌支持力F为动力F1,则L1、F2、L2三个量的变化是L1 、F2 、L2 (以上三空选填“增大”、“减小”或“不变”)。
题型5 定滑轮与动滑轮
1. 用定滑轮匀速吊起重物,先后用F1、F2、F3沿图中所示的方向拉绳子,则( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3 C.F3<F1<F2 D.F1=F2=F3
2. 如图是学校旗杆顶上的一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。下列对于滑轮的说法,正确的是( )
A.这是一个定滑轮,可省力 B.这是一个动滑轮,可省力
C.这是一个定滑轮,可改变力的方向D.这是一个动滑轮,可改变力的方向
3. 如图所示的滑轮为 (选填“动”或“定”)滑轮;若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦,用竖直向上的拉力F= N,可以匀速提升滑轮下重为100N的物体。
4. 在图中画出该滑轮的支点O,并画出F1、F2的力臂l1、l2。
5. 同学们共同研究滑轮的特点。
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以改变 。通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一个 杠杆;
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示。据此可知,使用动滑轮不改变力的方向,但可以 。使用动滑轮时,相当于一个 杠杆;当重物上升1m时,弹簧测力计将上升 m;
(3)由丙图可知,有 股绳承担了物重,该图中所使用的动滑轮重 N。
6. 如图所示物体A的质量为50kg,当力F为100N时,物体A恰能匀速前进,若A前进0.5m所用的时间为10s(不计绳和滑轮的重力以及它们之间的摩擦,g=10N/kg)。求:
(1)物体A的重力;
(2)物体A受到的摩擦力;
(3)绳子末端移动的速度大小。
题型6 滑轮组及其绕绳方式
1. 用笔画线代替绳子,画出拉动汽车最省力的绕绳方法。
2. 请按要求作图:如图所示,站在地面上的工人利用滑轮组向下拉绳提起物体,请在图中画出最合理的绳子绕法。
3. 分别使用甲、乙两个滑轮组将重为10N的物体A在2s内匀速拉升20cm,拉力大小如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲更省力 B.乙绳子自由端移动距离更大
C.两次所做的有用功都是200J D.此过程F1做的功比F2做的功多
题型7 有关滑轮组的计算
1. 若滑轮组、绳子、摩擦均忽略不计,则下列两个滑轮提升同一重物的几种组合中最省距离的是( )
A B C D
2. (多选题)如图所示,用20N的拉力F向上拉动绳子,使重为50N的物体M在2s内匀速升高(不计绳重和摩擦)。下列说法正确的是( )
A.该滑轮组既省力又省距离 B.动滑轮重为10N
C.绳子自由端移动的距离为4m D.绳子自由端移动的速度为3m/s
3. 工人利用如图所示的两个滑轮组成滑轮组,向下拉动绳子来提升货物。已知货物重600N。不计绳重及摩擦。
(1)在图中画出绳子的绕法;
(2)若忽略动滑轮重,工人所用拉力多大;
(3)若不可忽略动滑轮重,工人实际所用拉力为350N,动滑轮有多重?
4. 小明同学用如图所示的滑轮组用时10s匀速提升质量20kg的物体,物体向上移动了2m,不计绳重和摩擦,g取10N/kg,动滑轮重力为20N。求:
(1)所提物体的重力;
(2)作用在绳子自由端的拉力;
(3)绳子自由端的移动速度。
题型8 斜面与轮轴
1. 古代的汲水装置——辘轳,由具有共同转轴的大轮和小轮组成。提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶。用辘轳提水的某时刻的示意图如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.正常使用时,图甲中辘轳可视为费力杠杆
B.使用辘轳提水,不仅可以省力,也可以省距离
C.图丙中水龙头开关,②比①更省力
D.家中房门的门把手与辘轳的原理相同
2. 如图所示,为了把两件相同货物搬运到汽车上,工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面,用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面的底端匀速推到顶端,另一件货物用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法正确的是( )
A.沿斜面AB推动更省力
B.沿斜面CD推动,工人克服货物重力做的功更多
C.无论利用哪个斜面,工人克服货物重力做功的功率一定相同
D.沿斜面推动货物的过程中,货物的机械能增大
3. 在生产和生活中,人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮,还有斜面和轮轴。如图所示,是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄 (选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺丝钉是一种简单机械,螺丝钉上螺纹的展开长度相当于 (填“斜面”或“轮轴”),螺纹密一些的螺丝钉拧起来更省力。
题型9 有用功、额外功和总功
1. 如图所示是《天工开物》中古人用脚踏碓(duì)舂米(将稻米去皮)的情景。脚踏碓是用柱子架起一根木杠,木杠绕着O点能够上、下转动,杠的前端装有锥形石头,不断用脚踩踏木杠后端,就可以舂米。下列分析正确的是( )
A.脚踏碓相当于省力杠杆 B.石头重力做的功是额外功
C.使用这种杠杆可以省功 D.人对碓做的功是总功
2. 如图甲,A、B是两个完全相同的物体,琴琴同学分别将A、B两物体拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙所示,请问对物体A做的有用功是 J,对物体B做的额外功是 J。
3. 如图所示,工人师傅用沿斜面向上1000 N的推力。将重为2000 N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高1.5m,则此过程中的有用功为 J ,斜面的机械效率为 。使用斜面可以 (选填“省力”或“省功”)。
题型10 机械效率概念
1. 下列关于机械效率的说法正确的是( )
A.越省力的机械,机械效率越高
B.做功越快的机械,机械效率越高
C.所做有用功越多的机械,机械效率越高
D.有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高
2. 下列关于功、功率和机械效率的说法,不正确的是( )
A.做相同的功,时间少,做功快 B.相同时间,功率大的做功多
C.机械的功率大,机械效率一定高 D.机械效率不能达到100%
3. 如图,工人用滑轮组将一桶重为400N的沙子在10s内匀速提升6m,所用的拉力为250N,若不计绳重、桶重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.拉力的功率是150W
B.若提升过程中有部分沙子洒出,滑轮组的机械效率变小
C.使用滑轮组既能省力又能省功
D.滑轮组的机械效率75%
4. 在美丽乡村建设的工地上,如图所示,工人借助动滑轮用250N的拉力,将450N的重物匀速提升2m,用时10s。则( )
A.重物上升的速度为0.4m/s B.动滑轮做的有用功为1000J
C.工人的拉力的功率为90W D.动滑轮的机械效率为90%
题型11 滑轮组的机械效率
1. 用如图所示的滑轮组把重400N的物体提升1m,所用拉力F的大小为220N,下列说法正确的是( )
A.这个滑轮组能省距离
B.绳子自由端被拉下了4m
C.拉力F做的功是220J
D.该滑轮组的机械效率约为90.9%
2. 小明用图所示的滑轮组水平匀速拉动物体A,使重200N的物体A在10s内向右移动了2m,若物体A所受水平地面摩擦力大小为60N,小明所用水平拉力F=25N,则该过程中( )
A.物体A的重力做功400J B.绳端移动距离为4m
C.绳端移动速度为0.2m/s D.滑轮组的机械效率为80%
3. 用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。
(1)若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦,求人对绳的拉力F;
(2)实际中动滑轮重为40N,人的拉力做功400J,求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。
4. 质量为1.8t的小汽车陷入泥泞中,在大家都一筹莫展的时候,聪明的小红很快想到了办法,利用所学滑轮组知识,带领大家将小汽车顺利拉出。如图,若小汽车所受阻力为车重的0.2倍,滑轮组的机械效率为80%(g=10N/kg)。求:
(1)小汽车所受阻力f;
(2)绳子自由端拉力F1;
(3)树承受的拉力F2;
(4)小汽车以0.1m/s的速度匀速运动时,拉力F1的功率。
题型12 斜面、杠杆的机械效率
1. 搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢,常使用如图所示的装置把物体从斜面底端匀速推上顶端,已知斜面长5m,高2m,物体重1000N,沿斜面向上的推力为500N,则下列判定不正确的是( )
A.物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用,合力为0
B.推力所做的功是2500J
C.斜面的机械效率为80%
D.物体受到斜面的摩擦力为100N
2. 如图所示,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升至图中虚线位置,弹簧测力计示数如图所示,钩码总重为1N,钩码上升高度为0.2m,弹簧测力计移动的竖直距离为0.6m。 则下列判断正确的是( )
A.该杠杆为费力杠杆 B.人利用杠杆做的有用功为0.6J
C.人利用杠杆做的额外功为0.4J D.杠杆的机械效率为66.7%
3. 如图所示,利用斜面将箱子推进车厢,通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力多了,某同学用100N的力沿斜面向上匀速推动箱子,已知箱子质量为20kg,斜面长3m,斜面高1.2m,g=10N/kg。求:
(1)箱子受到的重力;
(2)箱子受到的摩擦力;
(3)斜面的机械效率;
(4)使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法。
题型13 测量滑轮组的机械效率
1. 如图所示,在探究滑轮组的机械效率实验中,小龙和小文用同样的滑轮,却连成了甲、乙不同的滑轮组,并测出了各自的实验数据。
(1)小文测得滑轮组的机械效率为 ;
(2)实验后小文想:对于同一个滑轮组,它的机械效率是否不变呢?经过思考后他认为:即使像图乙那样已绕好的滑轮组,机械效率也不是固定的,还应该与 有关,并用实验验证了自己的猜想是正确的。小文的实验方法是 ;
(3)小龙认为:用滑轮组提升重物时,人提升动滑轮所做的功是没有用的,所以, 也应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素;
(4)小文用滑轮组乙在t秒内匀速提起重为G的物体升高h米(不计绳重和摩擦),若滑轮组的机械效率为η,动滑轮重G动= ;小文的功率P= 。
2.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙所示,小红用同一滑轮组,改变绳子的绕线方法,提升相同的物体,如图丙所示,实验数据记录如下:
(1)在实验中,测量绳子端拉力F时,应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计,读出乙图中弹簧测力计的示数为(①处数据) N;
(2)表格中②处数据应为 %;
(3)若不计摩擦及绳重,丙图中拉力F大小即表格中③处数据应为 N;表格中④处数据应为 m;
(4)分析1、2组实验数据可得:同一滑轮组提升的物体重力越大,机械效率 (选填“越大”“越小”“不变”);
(5)分析1、3组实验数据可得:同一滑轮组的机械效率与绳子绕线 (选填“有关”“无关”)。
二、直击中考
1.(2024·陕西·中考真题)如图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
A.钓鱼竿 B.开瓶器 C.核桃夹 D.钢丝钳
2. (2024·海南·中考真题)用起子开瓶盖,下列杠杆能正确解释这现象的是( )
3.(2024·山东青岛·中考真题)如图所示,小明用手提起哑铃,这一动作从生物学的视角,可以认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着时关节转动;从物理学的视角,可以认为是一个杠杆在工作.下列说法正确的是( )
A.此杠杆的支点为A点 B.此杠杆的阻力是哑铃受到的重力
C.此杠杆是一个费力杠杆 D.肱二头肌的收缩距离大于哑铃的移动距离
4.(2024·山东东营·中考真题)如图所示,用甲、乙、丙三种简单机械分别提起同一重物G,已知滑轮重20N,杠杆(OB=2OA)重10N,手的拉力始终沿竖直方向,忽略绳重及摩擦,下列说法错误的是( )
A.甲图:该装置不省力也不省距离
B.乙图:该装置的机械效率是三者中最低的
C.丙图:在匀速拉动物体上升的过程中,拉力F3逐渐变小
D.若提升的物体越重,乙、丙的机械效率就会越高
5.(2024·山东淄博·中考真题)在“观察滑轮的使用”实验中,用如图所示的两种方式将同一物体匀速提升20cm(不计绳重和摩擦).下列说法正确的是( )
A.物体所受的重力是3.6N
B.图乙中弹簧测力计上升20cm
C.图乙中弹簧测力计的示数是物重的一半
D.图甲中滑轮的机械效率比图乙中的高
6. (2024·内蒙古·中考真题)如图所示,固定的斜面长s=2m,高h=0.5m,沿斜面向上用50N的拉力在4s内把一个重60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,这一过程中( )
A.对物体做的有用功为120J B.物体受的摩擦力为50N
C.拉力做功的功率为25W D.斜面的机械效率为70%
7. (2024·山东威海·中考真题)(多选题)利用简单机械设计健身器材,要求如下:始终竖直向下匀速拉动拉环,拉力大小范围为200⁓400N;拉力在竖直方向移动的最大距离为0.6m时,配重在竖直方向移动的距离不超过2m;配重质量为15kg(杠杆、滑轮、绳子、拉环的质量和摩擦均不计,滑轮组绳子长度足够长)。下列方案不符合设计要求的是( )
A B C D
8. 作图题
(1)(2024·山东德州·中考真题)如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图,请画出杠杆上A点受到的拉力F1及其力臂l1。
(2)(2024·陕西·中考真题)工人向下拉绳来提升重物。请用笔画线代替绳子画出滑轮组的绕线方法。
(3)(2024·山东日照·中考真题)甲图是使用核桃夹的情形,乙图是把核桃夹上臂简化成的杠杆,A为大拇指的作用点,B为核桃的作用点。请在答题卡的乙图中画出作用在核桃夹上臂的动力F1、动力臂l1和阻力F2。
9.(2024·江苏淮安·中考真题)在“探究杠杆平衡条件”实验中:
(1)请在图甲中画出F1的力臂l1;
(2)F2的力臂l2为 cm。当F2的大小为1N时,F1竖直向上拉杠杆,仍使杠杆在水平位置平衡,F1= N;
(3)小明学过杠杆知识后自制了一根杆秤(自重不计),如图乙所示,要想增大杆秤的测量范围,你有哪些方法? (写出一种方法即可),小明猜想制作的杆秤刻度是均匀的,请你通过推理证实。 (写出推理过程,涉及的物理量用图中字母表示)。
10.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图甲,质量为40kg的货物静止在水平地面上,与地面的接触面积是800cm2。如图乙。工人用250N的拉力F,将货物用滑轮组匀速提升到3m高的二楼,此过程中货物上升的速度是0.2m/s。求:
(1)货物静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)工人用滑轮组提升货物时做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)为提高该滑轮组的机械效率,请你提出一条合理建议。
三、新题+综合题
1.用三种方法来提升同一个重物:a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h;b.沿光滑斜面将重物提高h;c.用手直接将重物提高h。其中机械效率最高的是( )
A.a方式B.b方式C.c方式D.三种方式一样多
2. 如图所示,杆秤是一种传统测量质量的工具,其中A、B是两个不同量程的提纽,秤钩C处悬挂被测物,提起提纽A或B,在秤杆E上移动秤砣D,达到平衡后,根据秤砣的位置可以在秤杆上读出被测物的质量。有关该杆秤下列判断中正确的是( )
A.它只能测量比秤砣质量大的物体
B.用提纽A时比用提纽B时的量程更大
C.将秤砣质量减少,则该秤的读数将偏小
D.只有当秤杆的粗细均匀时,杆秤的刻度才是均匀的
3. 一个箱内物品质量分布均匀的拉杆箱,在水平路面上被缓慢匀速直线推行过程中,可能出现下列四种推行方式。当轮子遇到固定障碍物时,最容易被推倒的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,利用杠杆将物体从水平位置开始提升一定高度,阻力臂大小 (选填“增大”、“不变”或“减小”,下同),若将物体换成更重的物体,提升相同高度 ,额外功 ,机械效率 。
5. 如图所示,小明想用撬棒把地上的大石块撬起,他沿斜向上方向用力,此时撬棒的支点在 (选填“A”“B”或“C”)点。撬动大石块的过程中,小明对大石块做的功是 (选填“有用”“额外”或“总”)功,对撬棒做的功是 (选填“有用”“额外”或“总”)功。
6. 如图,直棒的质量忽略不计,放置在固定的水平台面上A、D为直棒的最左右两端,B、C为直棒与水平台面边沿两点。AB=BC=CD,用轻质绳把质量为10kg的物体系在A处。如果在D处悬挂一物体,直棒一直保持水平平衡,物体的重力范围 N<G< N。
7. 小文为探究滑轮组的机械效率设计了如图甲所示的创新实验装置,整个装置固定在带有刻度的支撑背景板上,带绕线轮的电机可通过转动拉起重物,压力传感器可测出绳子自由端拉力。
不同物重对应的滑轮组机械效率实验数据:
实验步骤:①在动滑轮下方挂上钩码,记录重力G物,标记物体的位置;
②闭合电机开关,匀速提升重物0.05m,断开开关,记录拉力F和绳子自由端移动的距离s;
③分别改变G物和滑轮组绕线方式(使承担物重绳子段数n不同),重复以上操作,并记录数据结果如表格所示;
(1)请将表格中的数据补充完整 ;(计算结果保留到0.1%)
(2)根据表中数据可得出的结论是 ;
(3)与课本装置(如图乙)相比,该创新实验装置的优点是: 。(写出两点)
8. 在生活中人们为了提升重物时可以省力,常使用滑轮组。如图是一个简单的滑轮组,若使用该滑轮组将一个重为G的物体在时间t内提升高度为h,已知该滑轮组的机械效率为η,不计绳重和摩擦,则:
(1)该滑轮组拉力做的功为多少?(用题中字母表示)
(2)若滑轮组的动滑轮重为G动,试推理说明该滑轮组的机械效率与物重和动滑轮重有关?
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.20
2.0
0.10
2
2.0
0.15
2.0
0.15
3
2.0
0.15
1.5
0.20
4
1.5
0.10
( )
0.15
次数
钩码重/N
钩码上升的高度/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计移动的距离/cm
小龙
2
10
1.0
30
小文
2
10
0.8
40
实验次数
物体重力/N
提升高度/m
拉力/N
绳端移动的距离/m
机械效率η
1
3
0.1
2.0
0.3
50%
2
6
0.1
①
0.3
②
3
3
0.1
③
④
50%
组别
绳子承担物重段数
G物/N
F/N
W总/J
η
1
n=3
1.96
0.80
0.120
▲
2
3.92
1.51
0.227
86.5%
3
5.88
2.20
0.330
89.1%
4
n=4
1.96
0.63
0.126
77.8%
5
3.92
1.22
0.244
80.3%
6
5.88
1.75
0.350
84.0%
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