初中物理中考复习 2021届中考物理一轮复习实验大通关（8）探究滑轮组的机械效率

2021届中考物理一轮复习力学实验大通关（8）探究滑轮组的机械效率

1.在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们提出了下列猜想：

（1）滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重力有关；

（2）滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关；

（3）滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；

（4）滑轮组机械效率高低可能与承重绳子股数有关。小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的猜想，则该实验验证的猜想是(   )

A.(1) B.(2) C.(3) D.(4)

2.如图，测“动滑轮机械效率”时必须沿__________方向匀速向上拉动弹簧测力计.钩码重为1 N，弹簧测力计的示数为__________N，动滑轮的机械效率是__________.

3.某同学用如图所示的实验装置来测量滑轮组的机械效率，相关数据如表所示：

（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）第三次实验中，绳端移动的距离为_________，滑轮组的机械效率为_________。

（3）分析实验数据发现，同一滑轮组提升物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越___________。

4.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,数据如下表所示.

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________________.

5.“测滑轮组的机械效率”的实验数据如下表.

（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__________.（保留到0.1%）

（4）如果用这个滑轮组提升7 N的重物，则它的机械效率可能是_______（选填序号）.

A.60%  B.70%  C.80%

6.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。

7.某实验小组在测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。

（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越______________ 。

（2）第3次实验中的机械效率是_____________。

（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功_________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)，因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与_________ 有关。

8.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,实验数据如下表:

1.实验原理是__         。

2.实验中应选用的测量工具是          、            。

3.第一次实验测得滑轮组的机械效率为_______,两次相比较,第二次实验测得滑轮组的机械效率   (填“大于”“小于”或“等于”)第一次实验测滑轮组的机械效率。

4.根据表中数据,能否得出“滑轮组的机械效率与所挂钩码重力有关,钩码越重其机械效率越高”的结论?答:        (填“能”或“不能”);请简要说出其中一条理由:            。

答案以及解析

1.答案：B

解析：比较两图可知，承重绳子股数相同，动滑轮重相同，提升高度可以相同，而被提升物体的重力不同，所以该实验装置探究的是滑轮组的机械效率与被提升物体的重力的关系。

2.答案：竖直;0.6;83.3%

解析：在测动滑轮的机械效率时，必须沿着竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计，此时弹簧测力计的示数就等于绳子自由端的拉力；由题图可知，拉力，则动滑轮的机械效率.

3.答案：（1）匀速（2）0.45;80.0%（3）大

解析：（1）实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，以保证拉力的大小恒定。（2）由题图可知，滑轮组承重绳子的有效股数，在第三次实验中，弹簧测力计移动的距离；滑轮组的机械效率。（3）根据第1次、第2次和第4次实验数据可知，三次实验所用的滑轮组相同，但第4次物重最大，机械效率最大，所以使用同一滑轮组提升物体，增大物重可以增大滑轮组的机械效率。

4.答案：(1)80.0%;如图所示.
 

(2)越高

(3)自重不同的滑轮

解析：(1)第3次实验时拉力做的总功为,提升钩码所做的有用功为,滑轮组的机械效率为;由表中数据可知,每次实验时绳端移动的距离s均等于钩码提升高度h的3倍,故滑轮组承担物重的绳子股数是3.

(3)为探究滑轮组的机械效率是否与动滑轮的重力有关,应控制钩码的重力相同,改变滑轮组中动滑轮的重力,因此还需要的器材是自重不同的滑轮.

5.答案：（1）缓慢匀速（2）2.4（3）76.9%（4）C

解析：（2）由题图可知，该弹簧测力计的分度值为0.2 N，其示数为2.4 N.（3）由表可知，第3次实验中滑轮组做的有用功，总功，所以机械效率.（4）由表中数据可知，用同一滑轮组提升重物时，物重越重，滑轮组的机械效率越高；第3次实验中提升的物重为6 N，所以当用该滑轮组提升7 N的重物时，其机械效率应大于76.9%，C正确.

6.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。

解析：（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，拉力为；第2次实验的机械效率为：；

（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）根据表中数据，在第一次实验做的总功：，做的有用功：，做的额外功：，因忽略绳重和摩擦，故所做额外功是克服动滑轮重力阻力所做的功，则动滑轮的重力为：。

7.答案：  (1)高;(2)72.7%;(3)增大;(4).动滑轮重

解析：(1)1、2两次实验，使用同一个滑轮组，2的物重大于1的物重，2的效率比1的效率高，可知使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越大；

(2)有用功为：,

则：；

(3)2、3次实验做的有用功相同，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功增大；

由表格中数据知，滑轮组的机械效率减小，可知滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关；

8.答案：1.

2.弹簧测力计；刻度尺

3.62.5%；大于

4.不能；只有一组对比实验, 得出的结论有偶然性

解析：1.测量滑轮组机械效率的实验原理是。

2.测量钩码的重力与作用在绳子自由端的拉力要用弹簧测力计，测量钩码上升的高度和绳子自由端移动的距离要用刻度尺。

3.第一次实验测得滑轮组的机械效率。第二次实验测得滑轮组的机械效率 ,故第二次实验测得滑轮组的机械效率大于第一次实验测得滑轮组的机械效率。

4.实验中只有一组对比实验,实验次数太少，得出的结论有偶然性。