2025年中考物理实验题型突破之真题汇编实验15测量滑轮组的机械效率(原卷版+解析)

这是一份2025年中考物理实验题型突破之真题汇编实验15测量滑轮组的机械效率(原卷版+解析)，共36页。试卷主要包含了 实验目的、原理、方法， 实验器材， 实验步骤及图像， 实验结论及应用， 实验补充， 常考实验问题，1%）等内容，欢迎下载使用。
1. 实验目的、原理、方法
（1）实验目的：探究影响影响滑轮组机械效率与哪些因素有关。
（2）实验原理：。
（3）实验方法：控制变量法。
2. 实验器材：钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺。
（1）钩码：提供物体重力。
（2）刻度尺：测量物体移动的距离。
（3）铁架台：安装滑轮组。
（4）细线：连接实验。
（5）弹簧测力计：测量拉力大小。
（6）滑轮组：实验对象。
3. 实验步骤及图像
步骤①如图组装滑轮组。
步骤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，记录弹簧测力计的示数。
步骤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。
步骤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。
步骤 = 5 \* GB3 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，按计算该滑轮组的机械效率。
步骤⑥改变所挂钩码的重力，重复以上实验步骤。
步骤⑦钩码重力不变，改变动滑轮个数重复上述实验步骤。
步骤⑧整理实验器材。
4. 实验结论及应用
（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。
5. 实验补充
（1）定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离。
（2）使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力F=G物+G动n若忽略滑轮重，则有F=G物n；其中n为承担物重的绳子的段数。
（3）用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费了距离，滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍；设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为s=nh（n表示承担物重的绳子的段数）。
（4）使用滑轮组时（忽略摩擦阻力）：滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力F=G物+G动n；若忽略滑轮重，则有F=G物n；其中n为承担物重的绳子的段数。
其中：F拉—拉力，G动—动滑轮的重力，G物—被提升物体的重力，n—吊住动滑轮绳子的段数。
（5）使用动滑轮时，条件不同，拉力的计算方法也不同
①物体在竖直方向上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体重力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体和动滑轮重力之和的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体重力除以n和机械效率的乘积。
②物体在水平面上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体所受摩擦力除以n和机械效率的乘积．（注：n为滑轮的股数）。
6. 常考实验问题
（1）实验中应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计。
（2）通过实验数据可得出：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 无关。
（3）通过实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越 重 ，滑轮组机械效率越 高 。
（4）通过实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率 越小 。
（5）通过该实验我们可以得知：增大物重或减少动滑轮的重力可以提高滑轮组的机械效率。
（6）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：改变钩码个数、改变动滑轮的个数从而获得多组数据，这样可以避免一组数据的偶然性，更能得出普遍性规律。
（7）同一滑轮组： 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
精选真题汇编
1．（2023•湘潭）用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表：
（1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做 运动。第1次实验时，钩码上升的时间为3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为 m/s。
（2）第4次实验时所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率是 %。
（3）分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度
（选填“有关”或“无关”）。
（4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 。
A．换用更轻的动滑轮
B．加快提升物体的速度
2．（2023•怀化）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。
（1）实验中应尽量竖直向上 （选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计。
（2）计算出第3组实验的有用功 J，机械效率是 （结果精确到0.1%）。
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率 （选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度 （选填“有关”或“无关”）。
3．（2021•遂宁）涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示：
（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（填实验次数的序号）。
（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越小。
（6）为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有（多选） 。
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
4．（2022•襄阳）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，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，滑轮组的机械效率为 ；
（3）分析1、2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越 （选填“重”或“轻”），滑轮组的机械效率越高；
（4）小琪同学在仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率
（选填“变大”“变小”或“不变”）。
5．（2022•南通）用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。
（1）每次实验绳端移动距离为 cm；
（2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 ；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 ；
（4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例
（选填“变大”“变小”或“不变”）。
6．（2020•大庆）小红在测量滑轮组机械效率的实验中，用图的装置匀速竖直向上提升重物，并记录了部分实验数据如表：
（1）上表中测力计拉力的示数如图17所示，则此时拉力的测量值为 N。
（2）此次实验中滑轮组的机械效率为 。
7．（2023•枣庄）提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
（1）实验时应沿竖直方向 缓慢向上拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图 的装置完成的，它的机械效率η＝ ；
（3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是 （选填“正确”或“错误”）的；
（4）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；
（5）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 。
8．（2023•绥化）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）
（1）在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
（2）第一次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是 N，机械效率是 （精确到0.1%）。
（3）由1、2两次实验数据可得出结论： 。
（4）由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。
（5）在第三次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 。（选填“偏高”、“偏低”或“不变”）
9．（2022•铜仁市）课后延时服务社团活动中，“勇创”兴趣小组计划探究“影响滑轮组机械效率的因素”的实践活动，提出如下科学猜想：
猜想一：滑轮组机械效率可能与被提升物体的重力大小有关；
猜想二：滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关。
现有实验器材支架、细绳、轻质滑轮2个、弹簧测力计（量程合适）、规格2N的钩码多个，实验装置如图所示。请你协助“勇创”兴趣小组完成实验。
（1）除上述实验器材，完成该实验还需要的测量工具是 。
（2）实验数据记录如下表：
①根据表格中的数据，第二次实验时滑轮组的机械效率为 ；
②分析实验数据可得出结论同一滑轮组，物体提升相同高度， ，机械效率越高；
③若要验证猜想二，你的关键操作是 。
10．（2022•呼和浩特）在学习机械效率概念后，小娟和小玉同学探讨：在不计绳重和摩擦，同一滑轮组匀速提升不同货物，提升相同高度，动滑轮重力不变，额外功不变的条件下，机械效率是否变化的问题。小娟认为：“物重增加，有用功增加，总功也增加，所以机械效率可能变也可能不变”；小玉认为：“物重增加，有用功增加，总功也增加，那么额外功在总功中所占比例减小，则机械效率一定增加。”俩人争执不下，决定实验验证。下表是他们利用一个滑轮组实验时，收集到的有关数据：
（1）请分析表中数据，在图中画出此实验中滑轮组绕绳方法；
（2）表中第3次实验时，滑轮组的机械效率为 ；
（3）实验验证， （选填“小娟”或“小玉”）的说法是正确的。
11．（2020•岳阳）“测滑轮组的机械效率”的实验数据如表：
（1）实验时，应沿竖直向上的方向 拉动弹簧测力计。
（2）第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示为 N。
（3）第3次实验滑轮组的机械效率是 。（保留一位小数）
（4）如果用这个滑轮组提升7N的重物，则它的机械效率可能是 （选填序号）。
A.60% B.70% C.80%
12．（2020•长沙）某实验小组用下图的实验装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如表所示。
（1）实验中应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计；
（2）第一次实验中测得滑轮组的机械效率为 %；
（3）分析以上数据可知，使用同一个滑轮组提升重物时，被提升物体的重力越 ，滑轮组的机械效率越高。
13．（2020•天津）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想：
猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关
猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关
为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示：
请你解答如下问题：
（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为 ；根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式；
（2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率 （选填“越高”“越低”或“不变”）；
（3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是 。
14．（2020•湘潭）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为 N。
（2）第2次实验时所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率是 。
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度
（选填“有关”或“无关”）。
（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 。
A．增大绳重 B．减轻动滑轮重 C．加快物体提升的速度
15．（2020•朝阳）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示，第三次实验时的拉力如图所示。
（1）实验中应 拉动弹簧测力计使钩码上升；
（2）表格中编号①的数据应为 ；编号②的数据应为 ；
（3）比较实验数据可得出的实验结论是：使用同样的滑轮组， ；
（4）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重力为 N。
16．（2020•东营）学习了“滑轮组的机械效率”后，某兴趣小组对“斜面的机械效率与哪些因素有关”这课题产生了浓厚兴趣，他们猜想，斜面作为一种简单机械，它的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关，为此，实验室提供了如下器材：长木板、垫木（长宽高之比为1：2：4）、木块（带钩）、天平弹簧测力计、停表、刻度尺、细线。请根据需要选择合适的器材，完成以下题目。
（1）实验目的： 。
（2）实验器材： 。
（3）实验步骤： 。
（4）分析与论证： 。
（5）交流与评估： 。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳子自由端移动距离s/cm
机械效率η
1
2.0
5
1.0
15
66.7%
2
4.0
5
1.8
15
74.1%
3
4.0
10
1.8
30
74.1%
4
6.0
5
2.5
15
次数
物体的重力G/N
提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
实验次数
钩码重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η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
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η
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
2.0
10
1.0
30
3
4.0
10
1.6
30
83.3%
次数
G物/N
G动/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
▲
▲
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
钩码总重G/N
钩码上升高度h/m
测力计拉力F/N
测力计拉绳端移动距离s/m
3
0.1
0.3
实验次数
钩码的重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.6
88.9%
实验次数
钩码重力G/N
提升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
0.3
2
8
0.1
3.2
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.0
0.5
80.0%
次数
物体重力（N）
物体上升的高度（cm）
弹簧测力计
的示数（N）
绳子自由端移动的距离（cm）
机械效率
1
2
10
1.0
30
66.7%
2
4
10
1.7
30
…
3
6
10
2.4
30
83.3%
动滑轮重G动/N
物重G/N
物体上升距离h/m
拉力F/N
拉力作用点移动距离s/m
滑轮组机械效率η
1
0.5
1
0.1
0.5
0.3
66.7%
2
0.5
2.5
0.1
1.0
0.3
81.5%
3
0.5
4
0.1
1.5
0.3
实验次数
物重G（N）
物体上升高度h（m）
拉力F（N）
绳子自由端移动距离s（m）
机械效率
1
4
0.1
2.0
0.3
66.7%
2
5
0.1
0.3
69.4%
3
6
0.1
2.6
0.3
实验次数/物理量
1
2
3
4
钩码重G物/N
0.5
1.0
1.5
2.0
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
0.3
0.5
0.7
0.9
绳端移动距离s/m
0.3
0.3
0.3
0.3
机械效率η
67%
71%
74%
实验次数
钩码所受的重力G/Ν
提升高度h/m
拉力F/Ν
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3
实验次数
钩码重力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η
1
1.0
5
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
实验次数
钩码所受的重力G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳自由端移动的距离s/cm
机械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
②
3
6
10
①
30
*
实验15 测量滑轮组的机械效率
基础考点梳理
1. 实验目的、原理、方法
（1）实验目的：探究影响影响滑轮组机械效率与哪些因素有关。
（2）实验原理：。
（3）实验方法：控制变量法。
2. 实验器材：钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺。
（1）钩码：提供物体重力。
（2）刻度尺：测量物体移动的距离。
（3）铁架台：安装滑轮组。
（4）细线：连接实验。
（5）弹簧测力计：测量拉力大小。
（6）滑轮组：实验对象。
3. 实验步骤及图像
步骤①如图组装滑轮组。
步骤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，记录弹簧测力计的示数。
步骤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。
步骤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。
步骤 = 5 \* GB3 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，按计算该滑轮组的机械效率。
步骤⑥改变所挂钩码的重力，重复以上实验步骤。
步骤⑦钩码重力不变，改变动滑轮个数重复上述实验步骤。
步骤⑧整理实验器材。
4. 实验结论及应用
（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。
5. 实验补充
（1）定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫做滑轮组;使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离。
（2）使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力F=G物+G动n若忽略滑轮重，则有F=G物n；其中n为承担物重的绳子的段数。
（3）用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费了距离，滑轮组有几段绳子吊着物体，绳子自由端移动的距离就是重物升高距离的几倍；设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为s=nh（n表示承担物重的绳子的段数）。
（4）使用滑轮组时（忽略摩擦阻力）：滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即动力F=G物+G动n；若忽略滑轮重，则有F=G物n；其中n为承担物重的绳子的段数。
其中：F拉—拉力，G动—动滑轮的重力，G物—被提升物体的重力，n—吊住动滑轮绳子的段数。
（5）使用动滑轮时，条件不同，拉力的计算方法也不同
①物体在竖直方向上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体重力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体和动滑轮重力之和的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体重力除以n和机械效率的乘积。
②物体在水平面上运动时：当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下，拉力等于物体所受摩擦力的n分之一；实际情况下，动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计，那么拉力等于物体所受摩擦力除以n和机械效率的乘积．（注：n为滑轮的股数）。
6. 常考实验问题
（1）实验中应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计。
（2）通过实验数据可得出：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 无关。
（3）通过实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越 重 ，滑轮组机械效率越 高 。
（4）通过实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率 越小 。
（5）通过该实验我们可以得知：增大物重或减少动滑轮的重力可以提高滑轮组的机械效率。
（6）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：改变钩码个数、改变动滑轮的个数从而获得多组数据，这样可以避免一组数据的偶然性，更能得出普遍性规律。
（7）同一滑轮组： 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
精选真题汇编
1．（2023•湘潭）用图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表：
（1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做 匀速直线 运动。第1次实验时，钩码上升的时间为3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为 0.05 m/s。
（2）第4次实验时所做的有用功为 0.3 J，滑轮组的机械效率是 80 %。
（3）分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 大 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 无关 （选填“有关”或“无关”）。
（4）用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 A 。
A．换用更轻的动滑轮
B．加快提升物体的速度
【答案】（1）匀速直线；0.05；（2）0.3；80；（3）大；无关；（4）A。
【解答】解：（1）实验过程中，缓慢竖直拉动弹簧测力计，使钩码向上做匀速直线运动。第1次实验时，钩码上升的时间为3s，此过程中，绳子自由端上升的速度为：。
（2）第4次实验时所做的有用功为：W有＝Gh＝6.0N×0.05m＝0.3J；W总＝Fs＝2.5N×0.15m＝0.375J；滑轮组的机械效率为：。
（3）分析1、2、4次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高；
分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
（4）A．换用更轻的动滑轮，所做的额外功越少，机械效率越高，故A符合题意；
B．加快提升物体的速度。机械效率不变，故B不符合题意。
故选：A。
故答案为：（1）匀速直线；0.05；（2）0.3；80；（3）大；无关；（4）A。
2．（2023•怀化）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。
（1）实验中应尽量竖直向上 匀速 （选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计。
（2）计算出第3组实验的有用功 0.4 J，机械效率是 74.1% （结果精确到0.1%）。
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率 越高 （选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度 无关 （选填“有关”或“无关”）。
【答案】（1）匀速；（2）0.4；74.1%；（3）越高；无关
【解答】解：
（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力大小才等于测力计示数；
（2）根据第3次实验数据可知，有用功为：W有＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J；
总功为：W总＝Fs＝1.8N×0.3m＝0.54J；
第3次实验的机械效率：η＝＝≈74.1%；
（3）比较第1、2、3次实验数据可知，提升高度相同，绳子自由端移动的距离相同，说明使用的是同一滑轮组，但物重不同，且物重越大，滑轮组的机械效率越高；
分析比较第3、4次实验数据可知，使用相同的滑轮组提升相同的物体，物体上升的高度不同，机械效率相同，这说明机械效率与物体上升的高度无关。
故答案为：（1）匀速；（2）0.4；74.1%；（3）越高；无关。
3．（2021•遂宁）涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示：
（1）实验中应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计。
（2）分析表中数据可知：第4次实验是用 丙 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无关。
（4）通过比较 1、3 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（填实验次数的序号）。
（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越小。
（6）为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有（多选） ABC 。
A.减轻动滑轮重
B.增加所提物体重
C.机械加润滑油
D.增加重物上升高度
【答案】（1）匀速；（2）丙；（4）1、3；（6）ABC。
【解答】解：（1）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动；
（2）在第四次实验中，s＝0.5m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝5，即承担物重的绳子股数n＝5，所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的；
（4）1、3两次实验，s＝0.3m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝3，使用同样的滑轮组，即使用的甲、乙两图，通过得出的实验数据可知提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；
（6）要提高滑轮组的机械效率，可以：
A、减轻动滑轮重力，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率；故A正确；
B、由实验得出的结论可知，增大提升的物体重力，可以提高滑轮组的机械效率，故B正确；
C、机械加润滑油，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率；故C正确；
D、滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，可见滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关，所以，增加重物上升高度，不能提高滑轮组的机械效率；故D错误。
故答案为：（1）匀速；（2）丙；（4）1、3；（6）ABC。
4．（2022•襄阳）某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，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 匀速 拉动弹簧测力计；
（2）第二次实验中，滑轮组的机械效率为 66.7% ；
（3）分析1、2、3次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物越 重 （选填“重”或“轻”），滑轮组的机械效率越高；
（4）小琪同学在仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】（1）匀速；（2）66.7%；（3）重；（4）不变。
【解答】解：
（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定；
（2）由表中数据可知，不计绳重与摩擦，滑轮组的机械效率：
η2＝＝＝×100%≈66.7%；
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高；
（4）影响机械效率的只有摩擦力、绳子重力、动滑轮重力，仅改变提升物体速度的情况下，又做了上述第三次实验，结果会发现滑轮组的机械效率不变。
故答案为：（1）匀速；（2）66.7%；（3）重；（4）不变。
5．（2022•南通）用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。
（1）每次实验绳端移动距离为 30 cm；
（2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 2.5 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 80 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 低 ；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 不变 ；
（4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】（1）30；
（2）2.5；80；低；
（3）不变；
（4）变小。
【解答】解：（1）从图中可知n＝3，每次实验绳端移动距离s＝nh＝3×10cm＝30cm＝0.3m；
（2）测力计的分度值为0.1N，读数为2.5N，第2次实验滑轮组的机械效率η＝＝＝＝＝＝80%。分析数据可知：在物重不变的情况下，从实验1至实验4，动滑轮的重力逐渐变大，滑轮组的机械效率逐渐变小，故动滑轮越重滑轮组的机械效率越低；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，根据η＝＝＝＝可知滑轮组的机械效率将不变；
（4）四次实验中，物体上升的高度h＝10cm＝0.1m，有用功W有用＝Gh＝6.0N×0.1m＝0.6J，
第1次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功W动1＝G动1h＝0.3N×0.1m＝0.03J，
总功W总1＝F1s＝2.2N×0.3m＝0.66J，
摩擦引起的额外功W摩1＝W总1﹣W有用﹣W动1＝0.66J﹣0.6J﹣0.03J＝0.03J，
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为：＝＝50%；
第4次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功W动4＝G动4h＝3.2N×0.1m＝0.32J，
总功W总4＝F4s＝3.4N×0.3m＝1.02J，
摩擦引起的额外功W摩4＝W总4﹣W有用﹣W动4＝1.02J﹣0.6J﹣0.32J＝0.1J，
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为：＝≈24%；
本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例变小。
故答案为：（1）30；（2）2.5；80；低；（3）不变；（4）变小。
6．（2020•大庆）小红在测量滑轮组机械效率的实验中，用图的装置匀速竖直向上提升重物，并记录了部分实验数据如表：
（1）上表中测力计拉力的示数如图17所示，则此时拉力的测量值为 1.6 N。
（2）此次实验中滑轮组的机械效率为 62.5% 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）测力计分度值为0.2N，则此时拉力的测量值为 1.6N。
（2）此次实验中滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝×100%≈62.5%。
故答案为：（1）1.6；（2）62.5%。
7．（2023•枣庄）提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
（1）实验时应沿竖直方向 匀速 缓慢向上拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图 丙 的装置完成的，它的机械效率η＝ 80% ；
（3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是 错误 （选填“正确”或“错误”）的；
（4）通过比较 1、2 （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；
（5）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 越低 。
【答案】（1）匀速；（2）丙；80%；（3）错误；（4）1、2；（5）越低
【解答】解：（1）实验时，需要读出测力计的示数，所以需要匀速缓慢的拉动测力计，以方便读数。
（2）由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为：n＝＝4，即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。
由表中数据可得，有用功为：W有＝G3h3＝4N×0.1m＝0.4J；
总功为：W总＝F3S3＝1.25N×0.4m＝0.5J；
机械效率为：η＝＝＝80%；
（3）对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想Ⅰ是错误的。
（4）要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2号实验符合条件。
（5）对比2、3次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
故答案为：（1）匀速；（2）丙；80%；（3）错误；（4）1、2；（5）越低。
8．（2023•绥化）如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大）
（1）在实验中，应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计。
（2）第一次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是 1.8 N，机械效率是 74.1% （精确到0.1%）。
（3）由1、2两次实验数据可得出结论： 使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高 。
（4）由 2、3 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低。
（5）在第三次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 偏低 。（选填“偏高”、“偏低”或“不变”）
【答案】（1）匀速；（2）1.8；74.1%；（3）使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高；（4）2、3；（5）偏低。
【解答】解：（1）实验中要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
（2）图示弹簧测力计的1N之间平均分成5等份，所以其分度值为0.2N；指针所指示的刻度值为1.8N；
第一次实验机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%≈74.1%；
（3）由1、2两次实验数据可知，使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高；
（4）比较第2、3次实验数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低；
（5）在丁图中，若拉力F向右倾斜，则拉力变大，总功变大，有用功不变，故测出的机械效率将偏低。
故答案为：（1）匀速；（2）1.8；74.1%；（3）使用同一滑轮组，物重越大，机械效率越高；（4）2、3；（5）偏低。
9．（2022•铜仁市）课后延时服务社团活动中，“勇创”兴趣小组计划探究“影响滑轮组机械效率的因素”的实践活动，提出如下科学猜想：
猜想一：滑轮组机械效率可能与被提升物体的重力大小有关；
猜想二：滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关。
现有实验器材支架、细绳、轻质滑轮2个、弹簧测力计（量程合适）、规格2N的钩码多个，实验装置如图所示。请你协助“勇创”兴趣小组完成实验。
（1）除上述实验器材，完成该实验还需要的测量工具是 刻度尺 。
（2）实验数据记录如下表：
①根据表格中的数据，第二次实验时滑轮组的机械效率为 78.4% ；
②分析实验数据可得出结论同一滑轮组，物体提升相同高度， 物体越重 ，机械效率越高；
③若要验证猜想二，你的关键操作是 控制物体的重力、动滑轮的重力都相同，且绕绳方法相同，改变物体被提升的高度 。
【答案】（1）刻度尺；（2）①78.4%；②物体越重；③控制物体的重力、动滑轮的重力都相同，且绕绳方法相同，改变物体被提升的高度。
【解答】解：
（1）根据η＝＝×100%知实验中需要用弹簧测力计测量物体的重力和拉力，用刻度尺测量绳子自由端和物体上升的高度，因此实验中还需要刻度尺；
（2）①第二次实验滑轮组的机械效率是：
η＝＝×100%＝≈78.4%；
②分析表中数据可知：同一滑轮组，物体提升相同高度，物体越重，滑轮组的机械效率越高；
③若要验证猜想二，即验证滑轮组机械效率可能与被提升物体的高度有关，需要控制物体的重力、动滑轮的重力都相同，且绕绳方法相同，改变物体被提升的高度。
故答案为：（1）刻度尺；（2）①78.4%；②物体越重；③控制物体的重力、动滑轮的重力都相同，且绕绳方法相同，改变物体被提升的高度。
10．（2022•呼和浩特）在学习机械效率概念后，小娟和小玉同学探讨：在不计绳重和摩擦，同一滑轮组匀速提升不同货物，提升相同高度，动滑轮重力不变，额外功不变的条件下，机械效率是否变化的问题。小娟认为：“物重增加，有用功增加，总功也增加，所以机械效率可能变也可能不变”；小玉认为：“物重增加，有用功增加，总功也增加，那么额外功在总功中所占比例减小，则机械效率一定增加。”俩人争执不下，决定实验验证。下表是他们利用一个滑轮组实验时，收集到的有关数据：
（1）请分析表中数据，在图中画出此实验中滑轮组绕绳方法；
（2）表中第3次实验时，滑轮组的机械效率为 88.9% ；
（3）实验验证， 小玉 （选填“小娟”或“小玉”）的说法是正确的。
【答案】（1）见解析；（2）88.9%；（3）小玉。
【解答】解：（1）由表格数据可知，s＝3h，即绳子的有效段数为3，所以该滑轮组绕绳方法为：从动滑轮的上端挂钩向上绕过定滑轮，再由动滑轮的下方上行，如图：
。
（2）第3次实验时，该滑轮组的机械效率η＝＝≈88.9%。
（3）由表格数据可知：动滑轮的重力不变；通过计算表明：随着物重的增加，有用功增加，总功也增加，机械效率增大，故小玉的说法是正确的。
故答案为：（1）见解析；（2）88.9%；（3）小玉。
11．（2020•岳阳）“测滑轮组的机械效率”的实验数据如表：
（1）实验时，应沿竖直向上的方向 匀速缓慢 拉动弹簧测力计。
（2）第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示为 2.4 N。
（3）第3次实验滑轮组的机械效率是 76.9% 。（保留一位小数）
（4）如果用这个滑轮组提升7N的重物，则它的机械效率可能是 C （选填序号）。
A.60%
B.70%
C.80%
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）实验时，应沿竖直向上的方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。
（2）第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示，测力计分度值为0.2N，示数为2.4N；
（3）第3次实验滑轮组的机械效率是：
η＝＝＝≈76.9%；
（4）由表中数据知，提升物体的重力越大，机械效率越高，故如果用这个滑轮组提升7N的重物，则它的机械效率要大于76.9%．故可能是80%，选C。
故答案为：（1）匀速缓慢；（2）2.4；（3）76.9%；（4）C。
12．（2020•长沙）某实验小组用下图的实验装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如表所示。
（1）实验中应尽量竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计；
（2）第一次实验中测得滑轮组的机械效率为 56 %；
（3）分析以上数据可知，使用同一个滑轮组提升重物时，被提升物体的重力越 大 ，滑轮组的机械效率越高。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）要正确测量绳端拉力，需竖直向上匀速拉动测力计。
（2）第1次实验测得的机械效率为：
η＝＝＝≈56%；
（3）分析以上数据可知：使用同一滑轮组，增大物重可以提高滑轮组的机械效率。
故答案为：（1）匀速；（2）56；（3）大。
13．（2020•天津）在探究影响滑轮组机械效率的因素时，小明提出了如下猜想：
猜想一：滑轮组机械效率与被提升物体所受的重力有关
猜想二：滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关
为了验证猜想，准备的器材如下：两个相同的滑轮、一根细绳、钩码若干、刻度尺和弹簧测力计。
小明把两个滑轮分别作为定滑轮和动滑轮组装成滑轮组，用该滑轮组提升不同数量的钩码进行了三次实验，数据如表所示：
请你解答如下问题：
（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为 80.0% ；根据表中数据在图中画出该滑轮组的绕线方式；
（2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率 越高 （选填“越高”“越低”或“不变”）；
（3）为了验证猜想二，还需增加的实验器材是 几个自重不同的滑轮 。
【答案】（1）80.0%；如上图所示；
（2）越高；
（3）几个自重不同的滑轮。
【解答】解：（1）表中第3次实验时滑轮组的机械效率为：
η＝＝＝＝80.0%；
由s＝nh可得绳子的有效段数：n＝＝＝3，该滑轮组的绕线方式如下图所示：
（2）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（3）为了验证猜想二，滑轮组机械效率与动滑轮所受的重力有关，要改变动滑轮的重力，故还需增加的实验器材是几个自重不同的滑轮。
故答案为：（1）80.0%；如上图所示；
（2）越高；
（3）几个自重不同的滑轮。
14．（2020•湘潭）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 匀速 运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为 0.6 N。
（2）第2次实验时所做的有用功为 0.075 J，滑轮组的机械效率是 62.5% 。
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 大 （选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 无关 （选填“有关”或“无关”）。
（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 B 。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动。测力计分度值为0.1N，第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为0.6N；
（2）第2次实验时所做的有用功为：
W有用2＝G2h2＝1.5N×0.05m＝0.075J；
第2次做的总功：W总2＝F2s2＝0.8N×0.15m＝0.12J；
滑轮组的机械效率是：
η＝＝×100%＝62.5%；
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高；
分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关；
（4）A．增大绳重，增大了额外功，有用功与总功的比值变小，机械效率变小；
B．减轻动滑轮重，减小了额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率大；
C．由（3）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据v＝，机械效率与物体提升的速度无关，
故选B。
故答案为：（1）匀速；0.6；（2）0.075；62.5%；（3）大；无关；（4）B。
15．（2020•朝阳）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示，第三次实验时的拉力如图所示。
（1）实验中应 竖直向上匀速 拉动弹簧测力计使钩码上升；
（2）表格中编号①的数据应为 2.2 ；编号②的数据应为 88.9% ；
（3）比较实验数据可得出的实验结论是：使用同样的滑轮组， 提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高 ；
（4）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重力为 0.4 N。
【答案】（1）竖直向上匀速；（2）2.2；88.9%；（3）提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高； （4）0.4。
【解答】解：（1）实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数大小才等于拉力大小；
（2）由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，拉力为2.2N；
第2次实验的机械效率为：η＝＝＝×100%≈88.9%；
（3）实验选用的同一滑轮组，动滑轮的重力不变，由表中实验数据分析可知，同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（4）方法一：根据表中数据，在第一次实验做的总功：
W总1＝F1s1＝0.8N×0.3m＝0.24J，
做的有用功：
W有1＝G1h＝2N×0.1m＝0.2J，
做的额外功：
W额外＝W总1﹣W有1＝0.24J﹣0.2J＝0.04J，
因忽略绳重和摩擦，故所做额外功是克服动滑轮重力所做的功，则动滑轮的重力为：
G动＝＝＝0.4N。
（4）方法二：因忽略绳重和摩擦，则G动＝nF1﹣G1＝3×0.8N﹣2N＝0.4N。
故答案为：（1）竖直向上匀速；（2）2.2；88.9%；（3）提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高； （4）0.4。
16．（2020•东营）学习了“滑轮组的机械效率”后，某兴趣小组对“斜面的机械效率与哪些因素有关”这课题产生了浓厚兴趣，他们猜想，斜面作为一种简单机械，它的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关，为此，实验室提供了如下器材：长木板、垫木（长宽高之比为1：2：4）、木块（带钩）、天平弹簧测力计、停表、刻度尺、细线。请根据需要选择合适的器材，完成以下题目。
（1）实验目的： 研究斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度的关系 。
（2）实验器材： 长木板、垫木（长宽高之比为1：2：4）、木块（带钩）、弹簧测力计、刻度尺、细线 。
（3）实验步骤： ①把垫木平放，将长木板的一端垫高，构成一个斜面，用刻度尺测出其长度s1和高度h1，
用测力计测量出木块的重力G，再用测力计拉着木块从斜面底部匀速直线运动到顶部，记下测力计示数F1，记录数据；
②把垫木侧放，将长木板的一端垫高，构成一个较陡的斜面，重复上面的步骤；
③把垫木竖放，将长木板的一端垫高，构成一个最陡的斜面，重复上面的步骤；
④收集处理数据，进行比较归纳 。
（4）分析与论证： 根据η＝＝×100%，得出3次实验中机械效率，若机械效率都相等，说明机械效率可能与斜面的倾斜程度无关；或不相等，说明机械效率可能与斜面的倾斜程度有关 。
（5）交流与评估： 测力时，测力计要沿斜面拉木块做匀速直线运动；斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系等其它因素有怎样的关系？如何验证？ 。
【答案】（1）研究斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度的关系；
（2）长木板、垫木（长宽高之比为1：2：4）、木块（带钩）、弹簧测力计、刻度尺、细线；
（3）如上；
（4）根据η＝＝×100%，得出3次实验中机械效率，若机械效率都相等，说明机械效率可能与斜面的倾斜程度无关；或不相等，说明机械效率可能与斜面的倾斜程度有关；
（5）测力时，测力计要沿斜面拉木块做匀速直线运动；斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系等其它因素有怎样的关系？如何验证？
【解答】解：（1）实验目的：
研究斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度的关系；
（2）实验器材：
研究斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度的关系，要改变斜面的倾斜角度，故要用长木板、垫木；
根据η＝＝×100%，还要用到木块（带钩）、弹簧测力计、刻度尺、细线；
（3）实验步骤：
①把垫木平放，将长木板的一端垫高，构成一个斜面，用刻度尺测出其长度s1和高度h1，
用测力计测量出木块的重力G，再用测力计拉着木块从斜面底部匀速直线运动到顶部，记下测力计示数F1，记录数据；
②把垫木侧放，将长木板的一端垫高，构成一个较陡的斜面，重复上面的步骤；
③把垫木竖放，将长木板的一端垫高，构成一个最陡的斜面，重复上面的步骤；
④收集处理数据，进行比较归纳；
（4）分析与论证：
根据η＝＝×100%，得出3次实验中机械效率，若机械效率都相等，说明机械效率可能与斜面的倾斜程度无关；或不相等，说明机械效率可能与斜面的倾斜程度有关；
（5）交流与评估：
测力时，测力计要沿斜面拉木块做匀速直线运动；斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系等其它因素有怎样的关系？如何验证？
故答案为：
（1）研究斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度的关系；
（2）长木板、垫木（长宽高之比为1：2：4）、木块（带钩）、弹簧测力计、刻度尺、细线；
（3）如上；
（4）根据η＝＝×100%，得出3次实验中机械效率，若机械效率都相等，说明机械效率可能与斜面的倾斜程度无关；或不相等，说明机械效率可能与斜面的倾斜程度有关；
（5）测力时，测力计要沿斜面拉木块做匀速直线运动；斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系等其它因素有怎样的关系？如何验证？
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳子自由端移动距离s/cm
机械效率η
1
2.0
5
1.0
15
66.7%
2
4.0
5
1.8
15
74.1%
3
4.0
10
1.8
30
74.1%
4
6.0
5
2.5
15
次数
物体的重力G/N
提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
实验次数
钩码重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η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
55.6%
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
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
η
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
2.0
10
1.0
30
3
4.0
10
1.6
30
83.3%
次数
G物/N
G动/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
▲
▲
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
钩码总重G/N
钩码上升高度
h/m
测力计拉力
F/N
测力计拉绳端移动距离s/m
3
0.1
0.3
实验次数
钩码的重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.6
88.9%
实验次数
钩码重力G/N
提升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
0.3
2
8
0.1
3.2
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.0
0.5
80.0%
次数
物体重力（N）
物体上升的
高度（cm）
弹簧测力计
的示数（N）
绳子自由端移动的距离（cm）
机械效率
1
2
10
1.0
30
66.7%
2
4
10
1.7
30
…
3
6
10
2.4
30
83.3%
动滑轮重
G动/N
物重
G/N
物体上升距离h/m
拉力
F/N
拉力作用点移动距离s/m
滑轮组机械效率η
1
0.5
1
0.1
0.5
0.3
66.7%
2
0.5
2.5
0.1
1.0
0.3
81.5%
3
0.5
4
0.1
1.5
0.3
实验
次数
物重
G（N）
物体上升
高度h（m）
拉力F
（N）
绳子自由端移
动距离s（m）
机械效
率
1
4
0.1
2.0
0.3
66.7%
2
5
0.1
0.3
69.4%
3
6
0.1
2.6
0.3
实验次数
物理量
1
2
3
4
钩码重G物/N
0.5
1.0
1.5
2.0
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
0.3
0.5
0.7
0.9
绳端移动距离s/m
0.3
0.3
0.3
0.3
机械效率η
67%
71%
74%
实验次数
钩码所受的重力G/Ν
提升高度h/m
拉力F/Ν
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3
实验次数
钩码重力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η
1
1.0
5
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7%
4
2.0
10
1.0
30
66.7%
实验次数
钩码所受的重力G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳自由端移动的距离s/cm
机械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
②
3
6
10
①
30
*