人教八下物理 第十二章 滑轮组、斜面、杠杆机械效率的相关实验专训 试卷

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人教版八年级物理下册第十二章《简单机械》学科核心素养实验题专题训练
滑轮组、斜面、杠杆机械效率的相关实验专训
典型例题选讲
1．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小丽与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。
次数
钩码重/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
①
3
6
10
②
30
90.9%

（1）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计；
（2）第二次实验克服钩码重做功______J；
（3）表格中编号①处数据为______，编号②处数据为______；
（4）第3次实验时，钩码上升的速度为0.1m/s，则拉力的功率为______W；
（5）分析数据可得结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越______（选填“高”或“低”）；
（6）若将此滑轮组换―种绕绳方法，不计绳重及摩擦，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”），理由是______。

【答案】 匀速 0.4 88.9% 2.2 0.66 高 不变 见解析
【详解】
（1）[1]在测滑轮组机械效率的实验中需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定。
（2）[2]第2次实验克服钩码重做功
W有=Gh=4N×0.1m=0.4J
（3）[3]第2次实验的机械效率为

[4]测力计分度值为0.2N，示数为2.2N，故编号②处数据为2.2。
（4）[5]第3次实验时，钩码上升的速度为0.1m/s，根据，由表中数据，测力计移动的速度为物体上升速度的3倍，即
v测=nv钩=3×0.1m/s=0.3m/s
则拉力的功率为

（5）[6]纵向分析表中数据可得：对于同一个滑轮组，当提升的物重越来越大时，机械效率越来越大。故使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
（6）[7][8]不计绳重及摩擦，则克服动滑轮的自重做的功为额外功，若将此滑轮组换一种绕绳方法，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率

G和G动不变，故滑轮组的机械效率不变。
2．为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置，实验测得的数据如表：
实验次数
斜面倾斜程度
木块重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长度s/m
机械效率
1
较缓
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
较陡
3
0.3
1.8
1

3
最陡
3
0.4
2.0
1
60%

请你根据表中的数据解答下列问题：

（1）实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做 _______运动；
（2）在第（1）步的过程中，木块的机械能 _______（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（3）由实验数据可知：相同条件下，斜面的倾斜程度越陡，斜面的机械效率 _______；
（4）第2次实验中，斜面对木块的摩擦力为 _______N。
【答案】 匀速直线 变大 越大 0.9
【详解】
（1）[1]物体做匀速直线运动时处于平衡状态，所受合力为零。实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做匀速直线运动。
（2）[2]木块做匀速直线运动，质量不变，速度不变动能不变，因木块高度变大，重力势能变大，机械能为动能、势能的和，所以该过程中木块的机械能变大。
（3）[3]在第2次实验中，有用功
W有＝Gh＝3N×0.3m＝0.9J
总功
W总＝Fs＝1.8N×1m＝1.8J
第2次实验中，斜面的机械效率

由表中数据可知：相同条件下，斜面的倾斜程度越陡，斜面的机械效率越大。
（4）[4]第2次实验的额外功为
W额＝W总﹣W有＝1.8J﹣0.9J＝0.9J
根据W额＝fs可得摩擦力

3．用如图所示的实验装置测量 杠杆的机械效率（实验原理）。实验时，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。

(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为______N，钩码总重G为2.0N，钩码上升高度h为0.20m，测力计移动距离s为0.60m，则本次实验做的总功为________J，杠杆的机械效率为________。请写出使用该杠杆做额外功的两个原因：
①_________；②___________。
(2)根据上述装置，小明提出“杠杆的机械效率与重物所受重力大小，动力作用点位置两个因素有关”的猜想。他用该实验装置，先后将动力作用在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
次数
钩码悬挂点
钩码总重G/N
钩码移动距离h/m
拉力F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η/%

1
A点
3
0.20
1.3
0.60
76.9
2
B点
4
0.20
1.9
0.53
79.4

根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：___________；
请简要说明两条理由：
①________ ②________________
【答案】 0.9 0.54 74.1 克服摩擦 克服杠杆自重 不能 两次实验时，动力没有作用在同一位置，同时改变两组条件，数据不宜直接比较 仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的
【详解】
(1)[1][2][3][4][5]弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.1N，指针在第9个小格，示数为0.9N；用杠杆提起货物，对货物做的功是有用功

用杠杆提起货物，对整个杠杆做的功是总功

对整个杠杆做的功是总功0.54J；则杠杆的机械效率

故杠杆的机械效率为74.1%；利用杠杆提升物体时，克服摩擦以及杠杄自重做的功都是额外功。
(2) [6][7][8]分析机械效率的影响因素应采取控制变量法，故不能得出结论；研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持动力（即弹簧测力计拉力）作用位置不变，而实验中，两次弹簧测力计拉力作用的位置是不同的；同时，还应进行多次实验，分析多组数据，才能得出有说服力的正确结论，只凭一次实验数据做出结论是不科学的。

机械效率的相关实验核心素养训练题


1．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表：

物理量
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的度h/m
高跳力计示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3

2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
1.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%

（1）第1次实验测得的机械效率为______。（结果保留两位有效数字），若不计绳重与摩擦，动滑轮重为______N；
（2）分析表中数据可知：第2次实验是用图______做的；第4次实验是用图______做的（选填“a“、“b”或“c”）；
（3）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组可以______提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率______；
（4）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______。
2．某小组“测滑轮组机械效率的实验”所用装置如图（每个滑轮的重相同），通过实验分别得到对应的四组实验数据，如表所示；
（1）实验中应沿 ______拉动弹簧测力计；通过比较 ______（填实验次数的序号）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；
（2）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；在丁图中，若拉力F向右倾斜（如虚线所示），则测出的机械效率将 ______（选填“变大”、“变小”、或“不变”）；
（3）要探究滑轮组提升物体时效率的高低与动滑轮重是否有关，应进行 ______两次实验（填实验次数的序号），通过这两次实验数据得出的结论是：______。
实验次数
钩码重量
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
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
______
______


3．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小丽与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。
次数
钩码重/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
①
3
6
10
②
30
90.9%

（1）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计；
（2）第二次实验克服钩码重做功______J；
（3）表格中编号①处数据为______，编号②处数据为______；
（4）第3次实验时，钩码上升的速度为0.1m/s，则拉力的功率为______W；
（5）分析数据可得结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越______（选填“高”或“低”）；
（6）若将此滑轮组换―种绕绳方法，不计绳重及摩擦，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”），理由是______。

4．测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表，请问答以下问题：

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%

（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，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______，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是______。
A．增大绳重 B．减轻动滑轮重 C．加快物体提升的速度
5．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行实验，实验数据如表。
实验
次数
物重
G/N
物体上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
测力计移动的距离s/cm
机械效率η
1
2
5
0.9
15
74.1%
2
2
10
0.9
30
74.1%
3
4
10
1.7
30
78.4%
4
6
10
2.5
30


（1）分析表中数据，可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度______，与所提物体的重力大小______；（均选填“有关”或“无关”）
（2）算出第4次实验的机械效率为______；
（3）如果换用图乙所示装置进行实验，把同一重物提升相同高度，需要做的额外功更______，所以机械效率更______；（均选填“大”或“小”）
（4）关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率，以下说法正确的是______；
A．提升越重的物体，机械效率越大
B．有用功越大，机械效率一定越大
C．额外功越大，机械效率一定越小
D．同一机械的机械效率是恒定不变的
（5）在正确操作该实验时，应该沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计，若某同学在实验时加速拉动弹簧测力计，则所测得的滑轮组机械效率与正确操作实验相比将______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）

6．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小兵与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表：
次数
钩码重/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
①
3
6
10
②
30
90.9%

（1）实验时应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计，并用刻度尺测出物体上升的高度；
（2）表格中编号①处的数据为______（结果保留一位小数）；编号②处的数据为_______（观察丙图）；
（3）分析数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时，提升的物重增加时，所做的额外功___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）分析数据可得结论：使用同一滑轮组，滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是___________。
A． B． C． D．

7．在“再探究动滑轮”的实验中时，小明利用自重不同的两个动滑轮进行了如图1所示的三次测量，数据记录如下：
实验序号
钩码重（N）
动滑轮重（N）
拉力（N）
钩码上升的高度（m）
测力计移动的距离（m）
机械效率（%）
1
4
0.5
2.3
0.2
0.4
87.0
2
4
0.9
2.5
0.2
0.4
80.0
3
6
0.5
3.3
0.2
0.4
①


（1）为了测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计 ____（选填“缓慢匀速提升”或“静止”）时读数；
（2）表格中实验数据①是 ______；
（3）通过比较 ________实验数据（选填实验序号），可以初步判断：同一动滑轮，提升的钩码越重，机械效率越 ________（选填“高”或“低”）；
（4）小红用重均为G0的滑轮，组装了如图2所示的甲、乙两个滑轮组，在相同时间内把重物G提升相同高度，若F1=F2，则F1、F2做功的功率P1_______P2，机械效率_______（两空均选填“>”、“=”或“＜”），在不计绳重及摩擦时，G∶G0=_______。
8．小红和小明用一个滑轮、钩码、弹簧测力计等器材分别做了以下实验：

（1）探究定滑轮工作时的特点如图甲，为了使弹簧测力计的示数尽可能接近绳子受到的实际拉力，实验中提升的钩码质量应取______（填“大”或“小”）些。
（2）探究动滑轮工作时的特点
①测出______重力，然后组装好如图乙所示的装置；
②拉动弹簧测力计，使钩码______上升。
（3）测动滑轮的机械效率
①实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了______；
②小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量， 正确操作，实验数据如下表。
实验序号
钩码重 G/N
钩码上升高度 h/cm
拉力 F/N
绳端移动的距离 s/cm
①
1.0
20.0
0.7
40.0
②
2.0
20.0
1.2
40.0
③
3.0
20.0
1.7
40.0

a。第①次实验测得动滑轮的机械效率为______，第②次实验的有用功为______J。
b。第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为______W
c。由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将______（填“变 大”、“变小”或“不变”）。
d。小红进一步研究，测出动滑轮的重力，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值Δ W（Δ W=W 总-W 有用-W 滑轮），发现钩码的重力越大，Δ W________（填“越 大”、“越小”或“不变”），请你用所学知识进行解释：______。
9．在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用如图所示的两组滑轮组进行了次测量，测得数据如表：
实验次数
动滑轮重
物重
钩码上升高度
动力
动力作用点移动距离
滑轮组的机械效率


































①


（1）前4次实验是由甲滑轮组完成的，根据前四组数据，在图甲中画出实验时滑轮组的绕绳方式________；
（2）在实验过程中弹簧测力计示数不稳定，有同学认为匀速拉动弹簧测力计上升比较困难，可以使弹簧测力计拉着绳子末端静止时读数，他的观点是________（选填“正确”或“错误”）的；
（3）表格中编号①处数据为________。
（4）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与________有关；
（5）有的同学认为机械越省力，它的机械效率越高。你是用小明收集到的第________两组数据对比分析来判断这句话是错误的；
（6）若第5组实验时，钩码上升的时间为3s，则第5组实验过程中克服摩擦及绳重做功的功率为________W。用如图乙所示的滑轮组提升重物，若不计摩擦和绳重，绳子能承受的最大拉力为5N，则该滑轮组的最大机械效率为________。
10．小勇同学在探究“影响滑轮组机械效率”的实验中，所用装置如图1所示，每个钩码重2N，测得的数据如表：
物理量/实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3

2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%


（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上 ______拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；
（2）分析表中数据可知：第3次实验是用 ______图做的；（选填“a”、“b”或“c”）
（3）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮总重越重，滑轮组的机械效率 ______；
（4）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 ______；
（5）如图2所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计绳重及摩擦，则机械效率最高的装置是 ______；
（6）若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动，则测出的机械效率 ______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
11．小强同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。他首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：

斜面倾斜角θ
小车重G/N
斜面高h/m
斜面长
s/m
拉力F/N
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
12°
5
0.2
1
2.1
1
2.1
48%
30°
5
0.5
1
3.6
2.5
3.6
69%
45°
5
0.7
1
4.3
3.5
4.3
81%

（1）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越___________，斜面越省力，斜面的机械效率越___________；
（2）若想探究斜面的机械效率与接触面的粗糙程度的关系，则要保持斜面倾斜角度θ不变、小车的重不变，只改变___________。
12．如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置，物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A、三个高度不同的长方体铁块C、刻度尺、弹簧测力计。

实验序号
重物G/N
弹簧测力计示数F/N
重物沿斜面移动得距离L/m
重物上升得高度h/m
机械效率/%
1
2.0
1.51
0.80
0.40
66.2
2
2.5
1.89
0.80
0.40
66.1
3
3.0
2.26
0.80
0.40
66.4

（1）上面的表格是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据，通过分析数据，你可以得出结论是______；
（2）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，把一个重3N木块沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.5N，则此过程中拉力所做的功为______J，物体受到的摩擦力为______N，此过程中木块的机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”），斜面的机械效率为______%，由此可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度______（选填“有关”或“无关”）；
（3）选择合适的木块A及铁块C后，斜面机械效率变为70%，此时匀速向上拉动A时，需要的拉力4N，则此时选择的物体A重力为______N。
13．为了探究斜面的杋械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置，实验测得的数据如下表：

实验次数
斜面倾斜程度
木块重力
斜面高度
沿斜面拉力
斜面长度
机械效率
1
较缓
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
较陡
3
0.3
1.8
1

3
最陡
3
0.4
2.0
1
60%

请你根据表中的数据解答下列问题：
（1）实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做________运动；
（2）第2次实验中，斜面的机械效率为________，斜面对木块的摩擦力为________N；
（3）分析实验数据可知机械效率与斜面倾斜程度的关系是，斜面越陡，斜面的机械效率________；
（4）请举出生活中应用斜面的实例________。
14．在“探究斜面的机械效率”的实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小强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它条件一定时的实验数据。

实验序号
斜面的倾斜程度
物体的重力G/N
斜面的高度h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面的长度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
70.6%

（1）分析表中数据，可得第一次物体受斜面的摩擦力为______N；
（2）该实验是探究______（小明／小强）的猜想；结论是：在其他条件一定时，斜面______，机械效率越高；
（3）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤，
①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；
②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；
③比较两次______的大小，即可验证猜想是否正确。
15．小宏用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，杠杆的质量分布均匀，右端固定在O点，杠杆可绕 O 点在竖直平面内转动，且 AC=BC=OA；

（1）该实验中杠杆所做的额外功主要是______。
（2）他将重为 G的钩码悬挂在 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 η1=______（用物理量的符号表示）；
（3）若保持弹簧测力计位置不变，将钩码挂在 C 点，缓慢拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度（不计摩擦），则弹簧测力计的示数 F2______F1，杠杆的机械效率 η2______η1（均 选填“>”或“<”或“=”）。
16．在探究“杠杆平衡条件”实验中(每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距)。

(1)将杠杆的中点O挂在支架上后，小明发现杠杆左端低右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______调节。调节杠杆在水平位置平衡，目的是______；
(2)杠杆平衡后，小明同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上______个钩码，使杠杆在水平位置平衡；
(3)取下B位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C点使杠杆在水平位置保持平衡。当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙)，测力计示数将______(选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”)；
(4)接着小明把支点选到B点，如图丙，在A点挂一个钩码，在C点挂3个钩码，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，造成这个问题的原因是______ ；
(5)完成以上实验后，小明利用杠杆来测量测量杠杆的机械效率。如图丁，实验时，竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中，将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=______N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为______%(结果精确到0.1%)。如果把钩码由A移至B，两次实验A点竖直移动相同距离，拉力所做的有用功将______，此杠杆的机械效率将______（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
17．小明和小华做“探究杠杆的平衡条件”实验。（所用钩码均相同）

(1)实验前，杠杆静止如图甲，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）移动；调节杠杆在水平位置平衡的目的是：______；
(2)如图乙，杠杆在水平位置平衡。由此小明得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。小华认为他的结论不可靠，理由是：_____；
(3)若在图乙中的杠杆两侧各添加一个钩码，杠杆将会______（选填“左端下沉”“保持平衡”或“右端下沉”）；
(4)小华用图丙所示装置进行实验：在保持杠杆水平平衡的条件下，将弹簧测力计逐渐向右倾斜，弹簧测力计的示数会逐渐______，其原因是：阻力和阻力臂一定时，动力臂______；（选填“变大”或“变小”）
(5)小华继续研究杠杆的机械效率。在B点悬挂总重为G的钩码，弹簧测力计在A点施加竖直向上的拉力F，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺测出A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则：
①杠杆机械效率的表达式为η＝______；（用测量的物理量符号表示）
②若只将测力计的作用点由A点移至C点，仍将钩码提升相同的高度，不计摩擦，杠杆的机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
18．A：某小组研究“杠杆平衡条件”。


（1）当杠杆静止在如图甲所示位置时，处于___________（选填“平衡”或“不平衡”）状态。此时调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了___________。
（2）实验中改变钩码位置和个数，一般要做三次，其目的是___________。
（3）如图乙所示，弹簧测力计在C处竖直向上拉动杠杆，仍使杠杆在水平位置保持平衡，这样做的目的是___________。
B：如图丙所示为研究“杠杆机械效率”的装置，每个钩码重为G，O为支点，杠杆自重不可忽略。
（1）将2只钩码挂在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，则杠杆的机械效率为η=___________。（用物理量的符号表示）
（2）将2只钩码挂在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___________（大于/等于/小于）F1。
（3）将3只钩码挂在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，则与前两次相比，第三次杠杆的机械效率___________（最高/最低/与前两次相等）。
19．为了提高机械效率，能够更充分地发挥机械设备的作用，“测量机械效率”实验装置如图（每个动滑轮重相同。忽略摩擦及绳重）
装置
钩码重/N
钩码上升的高度/m
弹簧测力计示数/N
绳子自由端移动的距离/m
a
2
0.1
1.5
0.2
b
2
0.1
1.0
0.3
c
5
0.1
2.0
0.3

（1）实验过程中收集到a、b、c三组实验数据如上。计算出a组实验的有用功为______J，机械效率______；
（2）比较a、b两组的机械效率，它们的关系是：ηa______ηb。若提升相同物重到相同高度，与a装置相比，b装置的优势是______。比较b、c滑轮组，它们机械效率的关系是：ηb______ηc，影响它们机械效率高低的因素是______；
（3）测量滑轮组的机械效率时，下列因素中：a.动滑轮重力 b.绳子绕法 c.定滑轮重力 d.物体重力，对滑轮组机械效率有影响的是______。
A．acd B．bd C．ad D．abcd

20．在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用
（1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验，实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向______调节（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡；
（2）小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率，实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如下表
实验次数
钩码的重力G/N
钩码提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1%
2
4
0.1

0.3
83.3%
3
6
0.1
2.2
0.3


①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示数为 ______N；
②第3次实验中，滑轮组的机械效率为______%（结果保留一位小数）；
③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率 ______（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率，发现斜面的机械效率与粗糙程度和______（选填“斜面的倾斜程度”或“上升高度”）有关，某次实验测得物重G＝6N、斜面长s＝1m、高h＝0.2m，拉力为1.5N，则物体在斜面上受到的摩擦力为______N

21．在物理课上，同学们通过实验对斜面的机械效率进行探究．其中一组同学研究“斜面的倾斜程度跟机械效率的关系”．下表是他们的部分实验数据．

（1）分析表中的数据，可以知道：
①斜面的机械效率跟斜面倾角（倾斜程度）的关系是_______________；
②实验中，拉力做的有用功__________（填“相等”或“不相等”）；
③实验中，随着斜面倾角的增大，拉力做的总功__________（填“增加”“不变”或“减少”）；
④额外功减少的原因是______________________________________．
（2）进而可以有如下推论：
①木块受到的摩擦力跟斜面倾角的关系是_______________________；
②从影响滑动摩擦力大小因素方面分析，在实验中，摩擦力的大小发生变化的原因是_________．








参考答案：
1． 74% 1.4 b c 增加物重 越小 无关
【解析】
【详解】
（1）[1]第1次实验测得的机械效率为

[2]由表格中数据知
，
由得，滑轮组的绳子的股数为

可知由3段绳子承担物重，所以

则

（2）[3]第二次实验
，
由得，滑轮组的绳子的股数为

而被提升的物重为6N，所以是用b滑轮组做的实验。
[4]第4次实验
，
由得，滑轮组的绳子的股数为

被提升的物重为4N，所以是用c滑轮组做的实验。
（3）[5]第1、2次实验数据，使用同一滑轮组，被提升的物重越大，机械效率越高，可知使用同一滑轮组增加物重可以提高滑轮组的机械效率。
[6]第1、3次实验数据，使用不同的滑轮组提升相同的重物，动滑轮个数越多，滑轮组的机械效率越低，可知使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越小。
（4）[7]第3、4次实验数据，使用同一滑轮组提升相同的物重，物体被提升的高度不同，机械效率相同，可知滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
2． 竖直向上匀速缓慢 2、3 0.4 80% 变小 3、4 在物重相同的情况下，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]该实验中应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，这样测力计示数才等于拉力大小。
[2]由表中数据可知，2、3两次实验数据中钩码上升的高度和绳子移动的距离都相同，说明这两次实验用了同一个实验装置，只有所挂物重不同，故通过比较2、3里请辞实验数据可得出，同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
（2）[3]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变小。
（3）[4] [5]用丁图装置进行实验，即绳子的段数为4，丁图中，绳子的有效段数为n＝4，绳端移动距离
s4＝n4h4＝4×0.1m＝0.4m
此时滑轮组的机械效率
=80%
[6][7]要探究滑轮组提升物体时机械效率的高低与动滑轮重是否有关，应控制提升的物相同，只改变动滑轮的重力（个数），故应比较应进行3、4两次实验，通过这两次实验数据得出的结论是：在物重相同的情况下，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
3． 匀速 0.4 88.9% 2.2 0.66 高 不变 见解析
【解析】
【详解】
（1）[1]在测滑轮组机械效率的实验中需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定。
（2）[2]第2次实验克服钩码重做功
W有=Gh=4N×0.1m=0.4J
（3）[3]第2次实验的机械效率为

[4]测力计分度值为0.2N，示数为2.2N，故编号②处数据为2.2。
（4）[5]第3次实验时，钩码上升的速度为0.1m/s，根据，由表中数据，测力计移动的速度为物体上升速度的3倍，即
v测=nv钩=3×0.1m/s=0.3m/s
则拉力的功率为

（5）[6]纵向分析表中数据可得：对于同一个滑轮组，当提升的物重越来越大时，机械效率越来越大。故使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
（6）[7][8]不计绳重及摩擦，则克服动滑轮的自重做的功为额外功，若将此滑轮组换一种绕绳方法，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率

G和G动不变，故滑轮组的机械效率不变。
4． 匀速直线 0.6 62.5% 大 无关 B
【解析】
【详解】
（1）[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，根据二力平衡的知识点可知，测力计示数等于拉力大小。
[2]第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，分度值为0.1N，弹簧测力计的示数为0.6N。
（2）[3]第2次实验时，滑轮组的机械效率

（3）[4]由1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，第3次物体的重力最大，滑轮的机械效率最高，可以得到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。
[5]由3、4次实验的数据可知，钩码上升的高度不同，但滑轮组的机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。
（4）[6]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，故A不符合题意。
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，故B符合题意。
C．由（3）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据可知，机械效率与物体提升的速度无关，故C不符合题意。
故选B。
5． 无关 有关 80% 大 小 A 偏小
【解析】
【详解】
（1）[1]由1和2可知，同一滑轮组，提升物体的重力不变，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
[2]由2和3、4可知，滑轮组的机械效率与物体的重力有关。
（2）[3]由表中第4次实验数据可知，滑轮组效率
η＝＝＝×100%＝80%
（3）[4][5]乙图动滑轮的个数增多，所以所做额外功更大，有用功不变，因此机械效率降低
（4）[6]BC.没有注意控制变量，以为机械效率是有用功与总功的比值，所以BC说法错误；
AD.同一滑轮组的机械效率与被提升的物种有关，所以D错误，A正确。故选A。
（5）[7]若该同学加速拉起测力计，所以所测拉力偏大，总功偏大，所以机械效率偏小。
6． 匀速 88.9% 2.2 变大 B
【解析】
【详解】
（1）[1]实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。
（2）[2]第2次实验的机械效率为

[3]图中测力计分度值为0.2N，示数为2.2N，故编号②处数据为2.2。
（3）[4]根据表中第1组数据，可得其所做的额外功为
W额外1=F1s1-G1h=0.8N×0.3m-2N×0.1m=0.04J
同理可得第2组的额外功和第3组的额外功，分别为
W额外2=0.05J
W额外3=0.06J
由此可知用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，所做的额外功将变大。
（4）[5]动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大；同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，因此滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是B，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
7． 缓慢匀速提升 90.9% 1、3 高 ＜ > 2∶1
【解析】
【详解】
（1）[1]只有在弹簧测力计缓慢匀速提升时读数，系统处于平衡状态，弹簧测力计的示数和绳子的拉力相等。
（2）[2]根据表中数据，第三次实验的机械效率为

（3）[3][4]研究机械效率与提升物体的重力大小的关系，要控制其它因素相同，故比较1、3可知，同一个机械，动滑轮重力不变，提升的物体重力不同时，机械效率也不同，且提升物体越重，机械效率越大。
（4）[5]由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子有效段数为3，乙滑轮组中承担物重的绳子有效段数为4。若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为


甲滑轮组中拉力做的总功为

乙滑轮组中拉力做的总功为

已知

所以

已知时间相同，由公式

可知

[6]甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G0，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为

乙滑轮组中有2个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械效率为

所以

[7]已知

根据


联立上式，可得

解得

所以

8． 大 滑轮与钩码 匀速 测量钩码和弹簧测力计移动的距离 71.4% 0.4 0.17 变大 不变 见解析
【解析】
【详解】
（1）[1]钩码越重时，摩擦力和绳子重力在总重中占的比例越小，弹簧测力计的示数越接近绳子受到的实际拉力，故应该取质量较大的钩码。
（2）[2]在使用动滑轮时，不仅要提升物体，而且要提升动滑轮，所以，在探究动滑轮工作时的特点时，先测出滑轮与钩码总重。
[3]只有让钩码匀速上升时，此时滑轮对钩码的拉力的大小才会等于钩码的重力，测力计的示数才等于拉力的大小，所以，应竖直匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升。
（3）[4]为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离，从而计算有用功和总功，应分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。
[5]由表中实验数据可知，第①次实验测得动滑轮的机械效率

[6]第②次实验的有用功

[7]拉力端移动的速度

第③次实验时拉力的功率

[8]根据表格数据，由机械效率公式可得，后面两次动滑轮的机械效率分别为


根据三次的机械效率及物重的变化可得：同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大。
[9][10]，第①次实验测得

第②次实验测得

第③次实验测得

故Δ W不变。
提升物体做的总功

在不计空气阻力与绳摩擦，全部用来克服动滑轮的重力做功，而三次实验动滑轮上升的高度不变，动滑轮的重力不变，故克服动滑轮的重力做功相等，故ΔW不变。
9． 错误 50 被提升的物重 4、5 0.1 96%
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由前4次数据可知动力作用点移动距离总是钩码上升高度的3倍，则可知动滑轮上有三段绳子，则作图如下

（2）[2]不可用静止的的读数作为实验数据，因为静止时的摩擦影响就被忽略了，影响实验结论。
（3）[3]第五次实验机械效率为

（4）[4]对比3、4组数据可知，除重物重力不同，其他条件均相同，最终机械效率不同，则可知同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关。
（5）[5]对比实验4、5可知，第5次实验中动滑轮上绳子段数更多，更省力，但最终机械效率更低，因此可判断机械越省力，它的机械效率越高是错误的。
（6）[6]克服摩擦及绳重做的功为总功减去克服物体和滑轮重力做的功，则其功率为

[7]能提升物体重力最大为
Gmax=5Fmax-2G滑=5×5N-1N=24N
此时机械效率最大，为

10． 匀速 c 增加提升物体的重力 越低 无关 A 变小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]实验过程中，应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。
（2）[2]由数据知第3次实验中，绳子的有效段数

所以滑轮组由5段绳子承担物重，由图示可知，第3次实验所用的装置是c。
（3）[3]由表中实验数据可知，第1次实验滑轮组效率为

分析第1、2次实验数据可知，使用的同一滑轮组，提升的钩码重力越大，机械效率越高，可得使用同一滑轮组，增加提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率。
[4]分析第1、3次实验数据可知，提升物体的重力相同，第3次实验时有两个动滑轮，动滑轮总重较大，而第3组的机械效率较小，故可得出使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮总重越重，滑轮组的机械效率越低。
（4）[5]分析第3、4次实验数据可知，使用同一滑轮组提升相同的重物，物体被提升的高度改变，机械效率不变，可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
（5）[6] 用下列装置提升同一重物，若不计摩擦及摩擦，所作额外功就是提升动滑轮做的功，而使用定滑轮时，不用克服滑轮的重力做功，额外功为0，其机械效率为100%，而其它三个实验都要克服动滑轮重力做额外功，故使用定滑轮的机械效率最高的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（6）[7]若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动，F变大，s不变，W总变大，而W有不变，根据机械效率公式，可知测出的动滑轮的机械效率的变小。
11． 小 低 接触面的粗糙程度
【解析】
【详解】
（1）[1][2]分析上表中的数据，在小车的重一定时，斜面倾斜角θ越小，所需拉力越小，则说明斜面越省力，但此时斜面的机械效率越低。
（2）[3]根据控制变量法思想，若想探究斜面的机械效率与接触面的粗糙程度的关系，则要保持斜面倾斜角度θ不变、小车的重不变，只改变接触面的粗糙程度。
12． 斜面的机械效率与物重无关 1.2 0.75 变大 50 有关 3
【解析】
【详解】
（1）[1]虽然表格中的机械效率的数值不同，但差别极其微小，由于实验中存在误差，所以我们认为机械效率是相同的；由数据可知，斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，在改变物重时，机械效率不变，说明斜面的机械效率与物重无关。
（2）[2]保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.5N，则所做的有用功为
W有=Gh=3N×0.2m=0.6J
拉力做的总功为
W总=Fs=1.5N×0.8m=1.2J
[3]额外功为
W额=W总-W有=1.2J-0.6J=0.6J
拉动物体上升的过程中，克服斜面的摩擦力所做的功为额外功，即W额=fs；此时物体受到的摩擦力为

[4]匀速拉动物体上升的过程中，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能变大，所以物体的机械能变大。
[5]斜面的机械效率

[6]保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，斜面的高度变小，斜面的机械效率变小，可以得到斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。
（3）[7]斜面的机械效率

可知

所以物体重力范围为
G＞2.8N
由表格数据可知物体重力为
G=3N
13． 匀速直线 50% 0.9 越大 见解析
【解析】
【详解】
（1）[1]实验用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做匀速直线运动，测力计示数稳定，若木块沿斜面变速运动，测力计的示数会发生变化，不稳定。
（2）[2]在第2次实验中，有用功
W有=Gh=3N×0.3m=0.9J
总功
W总=Fs=1.8N×1m=1.8J
第2次实验中斜面的机械效率为

[3]第2次实验的额外功为
W额=W总-W有=1.8J-0.9J=0.9J
摩擦力

（3）[4]由表中数据可知：相同条件下，斜面的倾斜程度越陡，斜面的机械效率越大。
（4）[5]生活中利用斜面的实例：盘山公路、楼梯等。
14． 3.5 小强 “越陡”或“倾斜程度越大” 匀速 倾斜程度 粗糙程度 机械效率
【解析】
【详解】
（1）[1]若不考虑摩擦，则直接用手做的有用功和利用斜面做的总功相等，即Gh＝F′l，故此时把物体沿斜面方向匀速拉上去的力
F′＝＝＝2N
由表数据，实际的拉力为F＝5.5N，故第一次物体受斜面的摩擦力为
F﹣F′＝5.5N﹣2N＝3.5N
（2）[2]由表中数据知，实验中控制斜面的粗糙程度相同和其它条件不变，只改变斜面的倾斜程度，故该实验是探究小强的猜想倾斜程度越大。
[3]结论是：在其他条件一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高。
（3）[4]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。
[5] [6]研究机械效率与长斜面粗糙程度的关系时，要保持斜面的倾斜程度和其它条件不变，只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。
[7]比较两次机械效率的大小，即可验证猜想是否正确。
15． 克服杠杆的自重及摩擦所做的功 ＜
＜
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]该实验对重物做功的同时，还不得不克服杠杆重力和摩擦力做功，该实验中杠杆所做的额外功主要是克服杠杆的自重及摩擦所做的功。
（2）[2]拉力做的功

杠杆对重物做的功

此次杠杆的机械效率为

（3）[3]若保持弹簧测力计位置不变，将钩码挂在 C 点，动力臂大小不变，阻力大小不变，阻力臂变小，由杠杆平衡条件得，动力大小变小，即弹簧测力计的示数变小。
[4]将钩码改挂在C点后，缓慢拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度， 因此有用功不变，杠杆升高的高度变大，额外功增大 ，总功增大，由得，机械效率将变小。
16． 右 便于测量力臂以及消除杠杆自重的影响 3 先变小后变大 没有消除杠杆自重的影响 0.5 66.7 不变 变大
【解析】
【详解】
(1)[1]为了使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动。
[2]使杠杆在水平位置平衡，可以直接在杠杆读出力臂，同时让重力作用线过O点，消除杠杆自重的影响。
(2)[3]设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，由杠杆平衡条件可知

解得n=3，所以在B处挂3个钩码，使杠杆在水平位置平衡。
(3)[4]由图可知，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大。
(4)[5]把支点选到B点，杠杆的重心在O点，在计算时，由于杠杆自身重力的影响，左边应有两个力，故此时好像不满足杠杆平衡条件。
(5)[6]由图知，弹簧测力计的分度值是0.1N，拉力F=0.5N。
[7]杠杆的机械效率是

[8][9]将钩码的悬挂点由A移至B，O、C位置不变，仍将钩码提升相同的高度，有用功不变，由于额外功是提升杠杆所做的功，悬挂点由A移至B后，杠杆实际提升的高度变小，所以额外功也变小，则总功变小，所以杠杆的机械效率将变大。
17． 右 便于测量力臂 根据一组实验数据得出结论，实验结论不具有普遍性 左端下沉 变大 变小 不变
【解析】
【详解】
(1)[1]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡。
[2]杠杆在水平位置平衡，力臂沿着杠杆，便于测量力臂大小。
(2)[3]小明仅根据一组实验数据就得出结论，实验结论具有偶然性，不具有普遍性，。
(3)[4]设一个钩码重为G，一格的长度为L，若两侧分别增加一个钩码，则左侧为

右侧为

因为，即左侧力与力臂的乘积大于右侧力与力臂的乘积，故杠杆左端下沉。
(4)[5][6]小华用图丙所示装置进行实验：在保持杠杆水平平衡的条件下，将弹簧测力计逐渐向右倾斜，阻力、阻力臂不变，动力臂逐渐变小，根据杠杆平衡条件可知，动力逐渐变大，即弹簧测力计示数将逐渐增大。
(5)[7]克服钩码重力做的是有用功

总功是

杠杆的机械效率为

[8]将测力计的作用点由点A移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，这时有用功和总功都不变，因此机械效率不变。
18． 平衡 便于测量力臂，同时消除杠杆自身重对杠杆平衡的影响 多次实验，寻找普遍规律 便于测量力臂 ×100% 大于 最高
【解析】
【分析】
【详解】
A：（1）[1][2]杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态；调节杠杆在水平位置平衡，目的是便于从杠杆上测量力臂，同时是为了让杠杆的重心在支点上，可避免杠杆自重的影响。
（2）[3]在多次实验的基础上通过分析才能得出结论，排除偶然性，得到普遍的规律。
（3）[4]图乙中，弹簧测力计在C处竖直向上拉动杠杆，使杠杆在水平位置保持平衡，这样力臂在杠杆上，便于测量力臂。
B：（1）[5]杠杆的机械效率

（2）[6]钩码的悬挂点在B点时，由杠杆的平衡条件得
F1×OA=G×OB
悬挂点移至C点时，由杠杆的平衡条件得
F2×OA=G×OC
从图中可以看出，由OB到OC，力臂变大，所以弹簧测力计的示数变大。
（3）[7]因为第一次与第二次的有用功相等，并且第二次的额外功小，因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第一次的机械效率小于第二次的机械效率；将3只钩码悬挂在C点时，物体升高的高度不变，物重增加，由W有=Gh2可得，有用功变大，但杠杆提升的高度与第二次相同，额外功与第二次相同，又因为机械效率等于有用功与总功的比值，因此第三次的机械效率大于第二次的机械效率。综上所述，第三次的机械效率最大。
19． 0.2 66.7% ＝ 省力 ＜ 提升物体的重力不同 C
【解析】
【详解】
(1)[1]由a、b、c三组实验数据知，a的有用功为
W有用＝Gh＝2N×0.1m＝0.2J
[2]a装置的总功为：
W总＝Fs＝1.5N×0.2m＝0.3J
a的机械效率

(2)[3]b装置的有用功
W有用＇＝Gbhb＝2N×0.1m＝0.2J
b装置的总功
W总＇＝F＇s＇＝1.0N×0.3m＝0.3J
ab的有用功和总功相同，机械效率相同
ηa＝ηb
[4]根据数据可知，a的拉力大于b的拉力，所以b的优势是省力。
[5]c装置的有用功
W有用＇＇＝Gchc＝5N×0.1m＝0.5J
c装置的总功
W总＇＇＝F'csc＝2.0N×0.3m＝0.6J
c装置的机械效率

[6]b、c滑轮组，它们机械效率的关系是ηb＜ηc，其原因是提升物体的重力不同。
(3)[7]总功等于有用功加额外功，减小动滑轮重力，可以减小额外功，从而减小总功，根据可知，可以提高滑轮组的机械效率，故a符合题意；
根据可知，改变绳子绕法、减小定滑轮重力，滑轮组的机械效率不变，不能提高滑轮组机械效率，故b、c不符合题意；
根据可知，增大重物重力，可以提高滑轮组的机械效率，故d符合题意。
故选C。
20． 右 1.6 90.9 变大 倾斜程度 0.3
【解析】
【详解】
（1）[1]实验前，杠杆左端下沉，左边重，需要将平衡螺母向右调。
（2）①[2]由图2可知，第2次实验中弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计示数为1.6N。
②[3]第3次实验中，滑轮组的机械效率为

③[4]若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，减小了额外功，那么有用功的占比就增大了，故提高了滑轮组的机械效率。
（3）[5][6]实验证明：斜面的机械效率与粗糙程度和斜面的倾斜程度有关，斜面倾斜程度越大，机械效率越大；物体在斜面上受到的摩擦力做的功为

物体在斜面上受到的摩擦力为

21． 倾角越大，机械效率越高 相等 减少 木块受到的摩擦力变小了 倾角越大，摩擦力越小 木块对斜面的压力变小了
【解析】
【详解】
（1）分析表中的数据，可以知道：
①斜面的机械效率跟斜面倾角（倾斜程度）的关系是倾角越大，机械效率越高；
②实验中，物体的重相等，斜面的高相等，所以拉力做的有用功相等；
③实验中，因为有用功不变，而斜面的机械效率变大，根据可知，随着斜面倾角的增大，拉力做的总功减小，或计算出每次做的总功，也可以得出总功减小；
④克服摩擦力做的功是额外功，所以额外功减少的原因是木块受到的摩擦力变小了．
（2）进而可以有如下推论：
①从倾角越大，机械效率越高，即额外功越小可得，木块受到的摩擦力跟斜面倾角的关系是倾角越大，摩擦力越小；
②倾斜角度越小时，即越接近水平时，木块对斜面的压力越接近木块的重，而倾斜角度越大时，木块对斜面的压力越小，故随着倾斜角度增大，压力减小，摩擦力减小；
所以从影响滑动摩擦力大小因素方面分析，在实验中，摩擦力的大小发生变化的原因是木块对斜面的压力变小了．