2026届初中物理中考复习一轮专题：探究各种机械的机械效率-练习（含答案+解析）

这是一份2026届初中物理中考复习一轮专题：探究各种机械的机械效率-练习（含答案+解析），共23页。试卷主要包含了单选题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
1.在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是( )
A. 转轴加润滑油
B. 增加提升高度
C. 增大提升速度
D. 减小物体质量
【答案】A
【解析】解：A、转轴加润滑油，减小滑轮间的摩擦力，可以减小额外功，机械效率变高，故A正确；
B、增加提升高度，根据η=W有用W总×100%=GhFs×100%=GhF×nh×100%=GnF×100%可知机械效率不受影响，故B错误；
C、根据η=GnF×100%可知，适当增大提升物体的速度不影响滑轮组的机械效率，故C错误；
D、根据机械效率η=GG+G动×100%可知，在动滑轮重一定时，减小物体质量，被提升物体的重力越小，机械效率越低，故D错误。
故选：A。
在实验中影响滑轮组机械效率的因素不光有物重还有动滑轮的重、绳重与摩擦；在动滑轮重一定时，增大物重可以提高机械效率。
本题测滑轮组机械效率的实验，考查影响机械效率大小的因素。
2.小昕在测量机械效率的实验时，分别用甲、乙、丙三种机械将重为1N的物体匀速提升0.2m，记录它们所做的总功如图所示，则( )
A. 甲的机械效率高于乙B. 乙的额外功大于甲
C. 丙的数据是错误的D. 甲的有用功小于乙
【答案】C
【解析】分别用甲、乙、丙三种机械将重为1N的物体匀速提升0.2m，做的有用功
W有=Gh=1N×0.2m=0.2J
A.由图可知，甲机械做的总功为0.45J，乙机械做的总功为0.30J，根据 η=W有W总 可知，甲的机械效率低于乙，故A不符合题意；
B.甲的额外功
W甲额=W甲总−W有=0.45J−0.2J=0.25J
乙的额外功
W乙额=W乙总−W有=0.30J−0.2J=0.10J
由计算可知，乙的额外功小于甲，故B不符合题意；
C.使用机械可以省力或省距离，但使用任何机械都不能省功，三种机械的有用功都为0.2J，丙机械的总功一定大于等于0.2J，因此丙的数据是错误的，故C符合题意；
D. 甲、乙、丙的有用功都相等，故D不符合题意。
故选C。
3.如图，在探究“斜面的机械效率”的实验中，以下说法正确的是( )
A. 用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时，不要求匀速
B. 斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率
C. 木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响
D. 斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查斜面的机械效率，在粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高；在倾斜程度一定时，斜面粗糙程度越大，机械效率越低。
(1)克服重力做的功为有用功，拉力做的功为总功，机械效率等于有用功与总功的比值；
(2)在物重和斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，越费力，机械效率越高；
(3)要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹簧测力计的示数稳定，测量才够准确。
【解答】
A.为了保证弹簧测力计的示数稳定，就要让木块做匀速直线运动，故A错误；
B.其他条件一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高，故B正确；
C.摩擦力不同，其他条件一定时，额外功不同，总功也不同，斜面的机械效率不同，所以摩擦力对斜面的机械效率有影响，故C错误；
D.由斜面的特点可知，斜面的倾斜程度越大，越费力，沿斜面所用的拉力越大，故D错误。
故选B。
4.有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把重为G的物体从底端匀速拉到顶端．已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是( )
A. η=GhfL×100%B. η=Gh(F−f)L×100%
C. η=Gh(F+f)L×100%D. η=GhGh+fL×100%
【答案】D
【解析】解：斜面高为h，物重为G，W有用=Gh，又斜面长为L，拉力为F，W总=FL，则η=W有用W总×100%=GhFL×100%，而物体与斜面的摩擦力为f，W额外=fL，W总=W有用+W额外=Gh+fL，η=W有用W总×100%=GhGh+fL×100%.
二、实验探究题：本大题共16小题，共96分。
5.如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，钩码的总重为3N。
(1)实验时要竖直向上且______拉动弹簧测力计。若弹簧测力计向上拉动的距离为0.15m，则钩码上升的高度为______ m；此时弹簧测力计的示数如图所示，是______ N，滑轮组的机械效率是______。
(2)若不计绳重和摩擦，再在该滑轮组下加挂两个钩码，滑轮组的机械效率将______(选填“增大”“不变”或“减小”)，影响滑轮组机械效率的主要因素还有______。
【答案】匀速 0.05 1.6 62.5% 增大 动滑轮的重力
【解析】解：(1)为了便于读出弹簧测力计的示数，实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
由图可知，n=3，钩码上升的高度为：
h=s3=0.15m3=0.05m；
弹簧测力计的分度值为0.2N，示数F=1.6N，
有用功为：
W有用=Gh=3N×0.05m=0.15J，
总功为：
W总=Fs=1.6N×0.15m=0.24J，
滑轮组的机械效率：
η=W有用W总×100%=×100%=62.5%。
(2)若不计绳重和摩擦，根据η=W有用W总=GhGh+G动h=GG动+G=11+G动G知，再在该滑轮组下加挂两个钩码，物体的重力增加，滑轮组的机械效率增大，实验中动滑轮的重力也影响滑轮组的机械效率。
故答案为：(1)匀速；0.05；1.6；62.5%；(2)增大；动滑轮的重力。
(1)匀速拉动弹簧测力计目的是使弹簧测力计的示数稳定，便于读数；
由图中滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n=3，已知弹簧测力计向上拉动的距离，则钩码上升的高度为h=s3，读出弹簧测力计的示数即拉力大小；
根据W有用=Gh可求得有用功，根据W总=Fs可求得总功；然后再根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
(2)影响机械效率的因素有钩码的重力和动滑轮的重力，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高。
本题测量滑轮组机械效率，考查测力计读数、效率的计算影响机械效率的因素。
6.小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点。实验中：
(1)他将两个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η= 。(用物理量的符号表示)
(2)他将两个钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h2，则弹簧测力计的示数将 (填“大于”“等于”或“小于”)F1，此次弹簧测力计做的功将 (填“大于”“等于”或“小于”)第一次做的功。
(3)他将三个钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2，则第三次杠杆的机械效率与前两次相比 (填“最大”“最小”或“三次相等”)。
【答案】2mgh2F1h1
大于
小于
最大

【解析】(2)若将两个钩码悬挂在C点，在其他条件不变的情况下，阻力臂增大，所需要的动力增大。在钩码重一定时，提升相同的高度，则有用功一定，因此影响机械效率的主要因素是额外功，即克服杠杆的重力做的功；当钩码悬挂在C点，将钩码移动相同的高度，则杠杆的重心向上移动的距离减小，则额外功减小，动力做的总功减小，机械效率增大。(3)若在C点悬挂三个钩码，再次提升相同的高度，则做的额外功就是一定的，而有用功增大，则机械效率也增大。
7.物理兴趣小组的同学们利用如图所示装置来探究杠杆平衡条件和机械效率，其探究过程如下：
(1)当杠杆静止在如图甲所示的位置时，杠杆处于______(选填“平衡”或“不平衡”)状态。同学们用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态，测出此时的拉力大小为F1，发现F1l1≠F2l2，其原因是______；
(2)如图丙所示的杠杆，O为支点，同学们将2个钩码悬挂在B点，请画出B点受到的拉力FB。
(3)在图丙中，每个钩码的质量为m，支点O处摩擦忽略不计。在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F，测得A、B两点上升的高度分别为s、h，则此次杠杆的机械效率η=______(用已知量和测量量表示)。
(4)在图丙中，使用同一杠杆，保持钩码的个数和悬挂位置不变，能否在A点施加比F更小的拉力？______(选填“能”或“不能”)，请写出你的依据：______。
【答案】(1)平衡 拉力F1的力臂不是l1 (2)
(3) 2mghFs
(4)不能；图丙中，杠杆在 A点处的拉力F 垂直于杠杆竖直向上时，F 的力臂已经是该杠杆在以O为支点情况下的最大力臂了，因此不可能再有比F 更小的拉力了
【解析】(1)静止属于平衡状态，杠杆静止在如图甲所示的位置，所以杠杆处于平衡状态。力臂是支点到力的作用线的距离，而乙图中的l1不是F1 的力臂，所以不会相等。
(2)钩码在B点对杠杆产生竖直向下的拉力FB，如图所示：
(3)杠杆做的有用功W有=Gh=2mgh，拉力做的总功W总=Fs，
此次杠杆的机械效率η=W有W总×100%=2mghFs。
(4)图丙杠杆在A点处的拉力F 垂直于杠杆竖直向上时，F 的力臂已经是该杠杆在以O点为支点情况下的最大力臂了，因此不可能再有比F 更小的拉力了。
8.小明使用斜面将物体提升一定高度，对此他猜想：“提升物体离地面一定高度时，斜面坡度越大，机械效率越高”。请你设计实验验证其猜想。
(1)除了图上的器材，还需要补充______(实验仪器)；
(2)请写出实验步骤：______；
(3)根据你的实验过程，用所测得物理量表示斜面的机械效率。
【答案】(1)弹簧测力计、刻度尺。
(2)实验过程中，应保持滑块所受重力G不变，斜面长s不变，改变的是斜面的高度h和拉力F；
实验步骤如下：
①用弹簧测力计测量滑块的重力G，用刻度尺测量木块的高度为h；
②用弹簧测力计匀速拉动滑块，使滑块从底端开始运动，运动的距离为s，弹簧测力计的示数为F；
③改变木块的位置，重复步骤①、②，拉到同样的高度；
④计算出三次实验的机械效率并进行比较，验证猜想。
(3)斜面的机械效率η=W有用W总×100%=GhFs×100%。
【解析】【分析】
(1)根据W=Fs确定需要的测量工具；
(2)保持滑块所受重力G不变，斜面长s不变，改变的是斜面的高度h，每一次都让滑块做匀速直线运动，记下拉力F；
(3)根据机械效率公式η=W有用W总×100%=GhFs×100%计算。
本题是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验，主要考查实验报告的书写，有一定的难度。
【解答】
(1)根据斜面的机械效率公式η=W有用W总×100%=GhFs×100%可知，需要的测量工具有弹簧测力计、刻度尺。
(2)实验过程中，应保持滑块所受重力G不变，斜面长s不变，改变的是斜面的高度h和拉力F；
实验步骤如下：
①用弹簧测力计测量滑块的重力G，用刻度尺测量木块的高度为h；
②用弹簧测力计匀速拉动滑块，使滑块从底端开始运动，运动的距离为s，弹簧测力计的示数为F；
③改变木块的位置，重复步骤①、②，拉到同样的高度；
④计算出三次实验的机械效率并进行比较，验证猜想。
(3)斜面的机械效率η=W有用W总×100%=GhFs×100%。
9.汽车沿着盘山公路，可以驶上高耸入云的山峰，请用弹簧测力计、斜面(尽量光滑)、刻度尺、带挂钩的小物块等器材，设计一个实验说明：上山的公路为什么修的弯弯曲曲如盘龙，而不是从山下直通山顶？操作步骤：
(1) ；
(2) ；
(3)改变斜面的倾斜角度，再次重复上述实验。
实验现象： ；
若已测出斜面的高和长分别h和L，则斜面的机械效率表达式为： 。
【答案】用弹簧测力计竖直拉起小木块，记下弹簧测力计的示数G 把木块放在斜面上，用弹簧测力计拉小木块沿斜面向上运动，当小木块匀速运动时记下弹簧测力计的示数F 竖直拉小木块时用的力最大，沿斜面拉小木块时，斜面坡度越小，用的力越小；斜面坡度越大，用的力越大 η=GhFs×100%
【解析】解：
操作步骤：
(1)用弹簧测力计竖直拉起小木块，记下弹簧测力计的示数G；
(2)把木块放在斜面上，用弹簧测力计拉小木块沿斜面向上运动，当小木块匀速运动时记下弹簧测力计的示数F；
实验现象：
竖直拉小木块时用的力最大，沿斜面拉小木块时，斜面坡度越小，用的力越小；斜面坡度越大，用的力越大。
计算斜面的机械效率：
拉力做的有用功：W有用=Gh，
拉力做的总功：W总=FL，
斜面的机械效率：η=W有用W总×100%=GhFs×100%。
故答案为：
(1)用弹簧测力计竖直拉起小木块，记下弹簧测力计的示数G；
(2)把木块放在斜面上，用弹簧测力计拉小木块沿斜面向上运动，当小木块匀速运动时记下弹簧测力计的示数F；
竖直拉小木块时用的力最大，沿斜面拉小木块时，斜面坡度越小，用的力越小；斜面坡度越大，用的力越大；
η=GhFs×100%。
操作步骤：用弹簧测力计测量不同斜面坡度下拉力大小，通过比较得出斜面有省力的作用。
计算斜面的机械效率：利用W=Gh求拉力做的有用功，利用W=Fs求拉力做的总功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
本题考查了斜面机械效率的计算以及根据提供器材设计实验的能力，会用弹簧测力计测量不同斜面坡度下拉力大小是关键。
10.在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据。
(1)表格中第三次实验的机械效率为 (结果保留一位小数)，分析表中信息可知该实验是探究 (选填“小明”或“小聪”)的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面 ，机械效率越高；
(2)另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面；
②用弹簧测力计沿斜面把一木块 拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率；
③保持斜面的 不变，改变斜面的 ，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率；
④比较两次 的大小，即可初步验证猜想是否正确。
【答案】(1)70.6%；小聪；越陡；(2)②匀速；③倾斜程度；粗糙程度；④机械效率。
【解析】解：(1)第三次实验的机械效率为：η=W有用W总=GhFs=10N××1m≈70.6%。
由表中实验数据可知，斜面的粗糙程度相同而斜面的倾斜程度不同，因此该实验探究的是机械效率与斜面倾斜程度的关系，验证的是小聪的猜想；由表中实验数据可知，在其它条件不变的情况下，斜面越陡斜面的机械效率越高，斜面越陡越费力。
(2)小明要做验证他的猜想--机械效率与粗糙程度的关系，就应控制物块重力和斜面倾斜程度不变而改变斜面的粗糙程度；实验步骤为：
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面。
②用弹簧测力计沿斜面把一木块匀速拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率。
③保持斜面的倾斜程度不变，改变斜面的粗糙程度，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率。
④根据记录的数值，计算出机械效率的大小，即可验证猜想是否正确。
故答案为：(1)70.6%；小聪；越陡；(2)②匀速；③倾斜程度；粗糙程度；④机械效率。
(1)结合表中数据，利用机械效率的计算公式求得第三次实验的机械效率；不变量是物块的重力和斜面的粗糙程度，变量是斜面的倾斜程度，机械效率也不相同；
(2)探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系，应控制斜面的倾斜程度不变，改变斜面的粗糙程度，根据记录的数据计算机械效率，验证猜想。
影响斜面机械效率的因素有物块重力、斜面倾斜程度和斜面粗糙程度有关，物块越重、斜面越倾斜、斜面越光滑机械效率越大。
11.小张同学测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如表。
(1)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，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。
【答案】(1)0.6；(2)62.5%；(3)大
【解析】(1)由图可知，测力计分度值为0.1N，第1次实验时，弹簧测力计示数为0.6N。
(2)第2次实验时所做的有用功为
W有=Gh=1.5N×0.05m=0.075J
第2次实验时所做的总功为
W总=Fs=0.8N×0.15m=0.12J
滑轮组的机械效率为
η=W有W总×100%=×100%=62.5%
(3)分析表格中的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。
12.(1)小芳把重10N的物体从水平地面竖直向上匀速提升2m。小芳对物体做的功为________J；
(2)小明猜想：“图中斜面提升物体，接触面粗糙程度不变时，物体越轻，机械效率越高”；
设计一个实验，多次测量斜面的机械效率，检验其猜想；
①实验步骤(已准备图中的斜面、有凹槽的物体，若需要可补充器材)：________；
②写出测量第一次机械效率的表达式
η=________；
③写出判断小明猜想是否正确的依据。________
【答案】(1)20
(2)弹簧测力计、刻度尺、若干钩码
η=GhFs×100%
在凹槽中添加不同数量的钩码，多次实验，求出每次的机械效率并进行比较，如果机械效率不变或降低，小明的猜想就是错误的，如果机械效率升高，则小明的猜想是正确的。

【解析】(1)小芳把重10N的物体从水平地面竖直向上匀速提升2m，所用拉力等于物重，则小芳对物体做的功为
W=Fs=Gh=10N×2m=20J
(2)①由实验原理η=W有W总×100%=GhFs×100%
可知，实验过程中需要测量拉力、物重、物体移动的距离，物体上升的高度，所以需要弹簧测力计和刻度尺；又因为实验过程中需要改变物重，所以还需要钩码。
②[3]设凹槽受到的重力为G凹槽，凹槽在斜面上运动的距离为s凹槽，则测量第一次机械效率的表达式
η=W有W总×100%=G凹槽hFs凹槽×100%
③本实验是探究斜面提升物体，接触面粗糙程度不变时，物体越轻，机械效率越高的猜想是否正确，所以判断小明猜想是否正确的依据是：在凹槽中添加不同数量的钩码，多次实验，求出每次的机械效率并进行比较，如果机械效率不变或降低，小明的猜想就是错误的，如果机械效率升高，则小明的猜想是正确的。
13.某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。
(1)分析表中的数据可得出：斜面越缓越______力(选填“省”或“费”)。
(2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.0N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为______。
(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与______和______有关。
(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力______物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)省； (2)62.5%；(3)斜面倾斜程度； 斜面粗糙程度； (4)大于。
【解析】解：(1)分析表中第二列与第五列对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况可知，斜面越缓越越省力。
(2)这种情况下斜面的机械效率：
η=W有W总×100%=GhFs×100%=5N×0.5m4N×1m×100%=62.5%。
(3)分析表格中的第二列和第七列可知斜面的机械效率与倾斜程度有关，分析第2次和第4次实验数据可知斜面的机械效率与接触面的粗糙程度有关；
故斜面的机械效率与斜面倾斜程度和斜面粗糙程度有关。
(4)实验过程中，弹簧测力计的拉力F要同时克服摩擦力f和物体的一部分重力，所以fW有用=1.2J，即当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功大于有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑机械效率；
(3)如果增加动滑轮个数继续实验，那么承担重物的绳子段数n越大，若重物上升高度相同，根据s=nh可知，绳端移动距离越长，给实验操作带来不便，即会出现的困难是绳端移动距离太长，不便操作，故改进方法是降低重物上升的高度。
故答案为：(1)错误；(2)低；大于；机械效率；(3)绳端移动距离太长，不便操作；降低重物上升的高度。
(1)根据表1中的数据分析回答；
(2)根据表2中的数据分析回答；根据W总=W有用+W额进行分析；
(3)根据s=nh分析回答。
探究影响滑轮组机械效率的因素，需要应用控制变量法；滑轮组机械效率的高低与提起的物重、动滑轮的重、绳重、摩擦有关。与滑轮的绕法、升高的距离没有关系。
19.实验台上有组装好的实验装置，如图所示，其中弹簧测力计的量程为0∼5N。另外还有质量均为100g的钩码六个(图中未画出)。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：用动滑轮提升重物时，如果动滑轮的机械效率不变，则有用功跟总功成正比。小京的主要实验步骤如下：
(1)在动滑轮挂钩上挂2个钩码，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端。2个钩码的总质量用m表示，绳子自由端所受拉力用F表示，绳子自由端移动的距离用s表示，钩码上升的高度用h表示。将m的数值记录在表格中，用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别测出s、h，并把测量数据记录在表格中；
(2)保持_____不变，依次改变_____，仿照步骤(1)再做5次实验，将各次的m数值记录在表格中，分别测量各次的F、s、h，并把测量数据记录在表格中；
(3)利用W总=_____，计算出各次的总功，用W有用=Gh=_____，计算出各次的有用功，并将各次的总功、有用功记录在表格中。
【答案】动滑轮所挂钩码数量 绳子自由端移动的距离s Fs mgh
【解析】(2)要使动滑轮的机械效率不变，就要使提升的钩码重(动滑轮所挂钩码数量)不变，改变绳子自由端移动的距离，分别测出相应的拉力大小和重物上升的高度，多测量几次，分析实验数据得出结论。
(3)总功为自由端拉力做的功，即W总=Fs
有用功为克服物体重力所做的功，即W有用=Gh=mgh
20.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)由计算结果可以确定 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”)装置甲的机械效率。
【答案】0.8
83.3%
小马
动滑轮的个数
减少动滑轮的个数
等于

【解析】(1)装置甲，有用功W有=Gh=4N×0.1m=0.4J，总功W总=Fs=1.6N×0.3m=0.48J，额外功W额=W总−W有=0.48J−0.4J=0.08J;动滑轮的重力G动=W额h=;甲滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=%≈83.3%。(2)由表中数据可知，甲、乙装置中，甲的动滑轮的个数较少，滑轮组的机械效率较高，故小马的说法正确。这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是动滑轮的个数，故减少动滑轮的个数可以提高滑轮组的机械效率。(3)由图甲装置和图丙装置可知，承担物重和动滑轮重的绳子的股数相同，动滑轮的个数相同，物体的重力相等，绳子的绕线方式不同。利用两装置分别提升同一重物，若使其上升相同的高度，则所做的有用功相等;因动滑轮的个数相等，所做的额外功相等，由η=W有W总=W有W有+W额可知，两者的机械效率相等。实验
序号
斜面的
倾斜程度
物块的重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面的拉力
F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
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
10
5
15
55.6%
2
1.5
5
0.8
15
3
20
5
10
15
66.7%
实验次数
斜面的倾
斜程度
物块重
力G/N
斜面高
度h/m
拉力
F/N
斜面长
度S/m
机械效
率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
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
0.5
88.9%
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
*
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
拉力F/N
绳自由端移动距离s/m
机械效率η
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6%
2
2
0.1
0.9
0.3
74.1%
3
3
0.1
1.2
0.3
次数
钩码重力/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9%
实验
次数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
有用功W有用/J
总功W总/J
机械效率η/%
1
2
0.1
1.0
0.3
0.2
0.30
66.7
2
3
0.1
1.4
0.3
0.3
0.42
71.4
3
5
0.1
2.2
0.3
0.5
0.66
75.8
实验次数
动滑轮个数
钩码重G/N
绳端拉力F/N
钩码上升的高度h/m
绳端移动距离s/m
有用功W有用/J
总功W总/J
机械效率η/%
4
1
6
3.6
0.2
0.4
1.2
1.44
83.3
5
2
6
2.4
0.2
0.8
1.2
1.92
62.5
6
3
6
2.2
0.2
1.2
1.2
2.64
45.5
装置甲
装置乙
钩码重G/N
4
4
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.6
1.4
绳端移动距离s/m
0.3
0.4
机械效率 η
71.4%