實驗22探究杠桿、滑輪和斜面的機械效率試題分類匯編

1、實驗22探究杠桿、滑輪和斜面的機械效率典例 (2011年？山東德州卷)在探究“影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某同學用同一滑輪組分別做了三次實驗，如圖所示。實驗數(shù)據(jù)記錄如下:鉤碼重力GS鉤碼上升的距離h/cm彈簧測力計的讀數(shù)F/N彈簧測力計上升的距離s/cm機械效率552.42052.1%1052068.5%1555.120(1) 編號處數(shù)據(jù)應為 ，編號數(shù)據(jù)應為 .(結果保留一位小數(shù))(2) 分析以上實驗數(shù)據(jù)可以得出如下結論：同一滑輪組的機械效率主要與有關.解析：滑輪組做的有用功是克服鉤碼的重力做的功，即W有用=Gh總功是繩子自由端的拉力做的功，即 W=Fs,因此滑輪組機械效率的計算公式是n

2、 =W有用/W總=Gh/Fs.(1 第二次實驗中，機械效率計算公式n=W有用/W總=Gh/Fs,所以彈簧測力計拉力F=Gh/n s=10N °°5m 3.6N。68.5% 0.2m第三次實驗中，有用功W有用=Gh=15NX 0.05m=0.75J, W總=FS=5.1NX 0.2m=1.02J，機械效率 n =W有用/ W總 X 100%=0.75J/1.02J X 100%« 73.5%.(2) 實驗選用的是同一滑輪組，繩子的段數(shù)和動滑輪的重力等因素相同，不同的是所提升物體的重力，因此研究的是機械效率和提升物體重力的關系。答案：(1) 3.7 ; 73.5%(2

3、)提升重物的重力點評：影響滑輪組機械效率的因素有提升物體的重力、動滑輪重力、繩子段數(shù)和摩擦等，研究時采用了控制變量法的思想。實驗22 探究杠桿、滑輪和斜面的機械效率針對練習1. （ 2011年黑龍江牡丹江卷）如圖所示，在探究“斜面的機械效率”的實驗中，以下說法正確的是（）A. 用彈簧測力計沿斜面向上拉木塊時，應盡量勻速B. 斜面的傾斜程度影響斜面的機械效率C. 木塊與斜面間的摩擦對斜面的機械效率沒有影響D. 斜面的傾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小1. AB2. （2011年中考安徽省卷）某實驗小組利用圖示裝置研究杠桿的機械效率，實驗的主要步驟如下： 用輕繩懸掛杠桿一端的0點作為支點，在 A點

4、用輕繩懸掛總重為 G的鉤碼，在B點用輕繩豎直懸掛一個彈簧測力計，使杠桿保持水平； 豎直向上拉動彈簧測力計緩慢勻速上升（保持0點位置不變），在此過程中彈簧測力計的讀數(shù)為F,利用刻度尺分別測出A B兩點上升的高度為 h1、h2?；卮鹣铝袉栴}：（1）杠桿機械效率的表達式為n =。（用已知或測量的物理量符號表示）（2）本次實驗中，若提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機械效率的主要因素是：（3）若只將鉤碼的懸掛點由A移至C O B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機械效率將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。Gh2. (1) 一1 X 100%(2)杠桿的自重(3)變大Fh2解析：(1)克服鉤碼重

5、力所做的功為有用功W有用=Gh,拉力所做的功為總功 W=Fh2,所以機械效率n =W有用/W =Ghl X 100%。( 2)若提升的鉤碼重一定， 則影響杠桿機械效率的 主要因素是杠桿自重。(3)若只將鉤碼的懸掛點由 A移至C, O B位置不變，仍將鉤碼提升 相同的高度，則有用功不變，而克服杠桿自重需要做的額外功減小，所以總功減小，機械效 率變大。3. (2011年中考福建福州卷)如圖所示，在“測滑輪組機械效率”實驗中，物體重為 5.4N。(1) 實驗時要豎直向上且拉動彈簧測力計。若物體上升高度為 10cm此時彈簧測力計的示數(shù)如圖中所示，是 N,則滑輪組的機械效率是 。(2) 若僅增加物體的重

6、量，該滑輪組的機械效率將 (選填“增大”、“減小”或“不變”)。(不計摩擦)3. (1)勻速；2.4 ; 75% (2)增大解析：(1)只有勻速上拉才能保證拉力大小不變；拉力計的示數(shù)為2.4N，即拉力大小為2.4N，滑輪組的機械效率為叫Gh(2011年中考福建南平卷)在“探究影響滑輪組機械效率的因素”的實驗中，小 紅用如下圖所示的滑輪組按圖中順序做了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表：75%。W總 Fl 3Fh 3F 3 2.4N(2)該滑輪組工作時的額外功來自于克服動滑輪重力所做的功，當物體上升高度一定時，額外功大小不變，若只增大物重，有用功增大，額外功不變，根據(jù)機械效率G/N物悴上升A/cm力 計的

7、讀數(shù)F/N卜卄的護蠱 jJcmrj131.63062.5%25W2 |3050%33101530（1） 在實驗操作中應豎直向上 拉動彈簧測力計。（2）請在表中的空格處填上第三次實驗的機械效率。（3） 從實驗數(shù)據(jù)分析可知：提升同一物體，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越 。4. （ 1）勻速（2）40%（ 3 ）低5. （2011年中考廣東河源卷）如圖所示是“測量滑輪組機械效率”的實驗裝置，鉤碼總重6N。實驗時要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，由圖可知拉力大小為N,若鉤碼上升的高度為8cm,則彈簧測力計向上移動 cm,該滑輪組的機械效率為 %（結果保留一位小數(shù)）。; 24; 83.3 解析：彈簧測力計的

8、讀數(shù)即拉力大小為F=2.4N，若鉤碼上升的高度為h=8cm,則彈簧測力計向上移動s=3h=24cm,該滑輪組的機械效率為n=W有/ W總=Gh/Fs=G/3F=6N/3 X 2.4N=83.3%。6. （2011年中考廣西北海卷）用如圖所示實驗裝置測量動滑輪的機械效率。（1） 實驗時，應豎直向上 拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的物體A緩慢上升。（2） 將滑輪拉至圖中虛線位置的過程中測力計的示數(shù)F為N,物體A重G為3.6N ,物體A上升高度h為0.1m，測力計移動距離 s為0.2m,則動滑輪的機械效率為 。6.勻速；2.4 ; 75% 解析：實驗時，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的

9、物體A緩慢上升。圖中彈簧測力計的示數(shù)為2.4N ;在整個上升過程中，重物重力做的功為有用功 W有=GhF3.6N X 0.1m=0.36J ,拉力做的功為總功 W=Fs=2.4N X 0.2m=0.48J ,所以 機械效率為n =W有/ W總=75%7. (2011年中考山東泰安卷)如圖為測量滑輪 組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N。械效率將2* 打由圖可知拉力大小為或“不變”)7. ( 1)勻速 2.40.6解析：(1)實驗時要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，以保證拉力大小恒定；由圖可知拉(2)減小呂 83.3% (或 83% 83.33%)(1) 實驗時要豎直向上若鉤碼上升的高度為10cm,則

10、有用功(2) 若僅減少鉤碼的個數(shù)，該滑輪組F，該滑輪組的機械效率為 。(選填“增大”、“減小”力大小為2.4N，若鉤碼上升的高度為10cm,則有用功是 Wt=Gh=6NX 0.1m=0.6J，總功為 W總=F nhF2.4NX 3X 0.1m=0.72J，所以該滑輪組的機械效率為n=Wr/W總=83.3%。(2)若僅減少鉤碼的個數(shù)，即減小物重，則將物體提升相同高度時，有用功變小，額外功不變，總功變小，根據(jù)n=W有/W總=(W總-W額)/W、=1- (WWW總)可知，該滑輪組的機械效率將減小。8. (2011年中考云南大理、雄楚卷)如圖 12所示是小華同學探究滑輪組的機械效率的實驗裝置，實驗數(shù)據(jù)

11、如下表:實驗次數(shù)鉤碼重GN鉤碼上升咼度h/ cm彈簧測力計示數(shù)F/N彈簧測力計移動的距離s/ cm機械效率n%11100.53066.722100.753088.932200.75（1）實驗中應該_豎直向上拉動彈簧測力計；（2） 第3次測量中，彈簧測力計移動的距離為cm ，滑輪組機械效率為 ;（3） 分析實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結論是：滑輪組機械效率與 有關。8. （1）勻速阿38 5%（3）提升的物重解析（1）實驗中應該勻謹豎亶向上擔動潭簧測力計，氐保證拉力犬丿卜叵宦Q）根據(jù)滑輪組的籍構可知，第3沈測童中，彈簧測力計移功的距離尸孑社叩匚血滑 輪組的機械效率滬（劑網(wǎng)=2NX 20cin/0.75

12、NX 60cm=88,W.<3>根據(jù)第I次和第2酒據(jù)可SL提升高度相同時，物堇不同】機械舵率不同，可 見，機械散率可能與物體囲重重耳關；根據(jù)第2承和第3探數(shù)據(jù)可知，當物重相同，提升的 高1E不同時，機械隸率相同-綜上可知'機械散率與提升的物重有關9. （2011年中考黑龍江大慶卷）小霞在做“測滑輪組機械效率”的實驗前猜想，滑輪組機械效率的大小可能與三個因素有關：（1）所提物體的重力；（2）動滑輪 的重力；（3）繩子的繞法.為了驗證自己的猜想，她做了四次實驗，如上圖所示（實驗所用的每個滑輪重力相同）.第1、2次實驗是用甲滑輪組，第 3次實驗是用乙滑輪組，第 4次實驗是把第1次

13、實驗的滑輪組換了種繞法實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)鉤碼重力/N鉤碼勻速上升的距離/ m繩子自由端的拉力F/ N繩子自由端移機械效率/ %動的距離/ m83.387.03411.40.471.44（1） 分析對比第1、2次實驗數(shù)據(jù)，對猜想（1）可得結論： ;（2） 分析對比第2、3次實驗數(shù)據(jù)，對猜想（2）可得結論：;（3）將第4次實驗的繩子繞法在丙滑輪組上畫出，并在數(shù)據(jù)表中算出機械效率.（4） 對比第 、兩次實驗數(shù)據(jù)，可知滑輪組機械效率與繩子繞法無關.9. （1）滑輪重力一定、繞法相同，所提物體重力越大，機械效率越高（只答出滑輪組的機械

14、效率與所提物體的重力有關不給分）（2）所提物體重力相同，繞法相同，動滑輪的重力越大，機械效率越低（只答出滑輪組的機械效率與動滑輪的重力有關不給分）（3）如下圖所示；83.3（4） I ; 4 （或 4; 1）10. （2011年中考湖北十堰卷）如圖是小楓探究影響斜面機械效率因素的實驗裝置。他在實驗時用彈簧測力計拉著同一木塊沿著不同的斜面勻速向上運動，實驗測量的數(shù)據(jù)如F表。請你解答下列問題:C/N針血馬 廈MlHMM 拉力 咻反a/aVJ2J報 n1so*r堿5P 0-273,50.8 J1.35I2rao*50.404 3OK2. 003,11SR 1%3時150.514.2GE2. 5575

15、 9140*S0.5f0. Hr 2. 55<00怕胳340*5 |0. 515.72,55<565S.»（1）在第4次實驗中，木塊受到的摩擦力是 N。（結果保留一位小數(shù)）(2) 分析第1、2、4次實驗數(shù)據(jù)，尅得出：在斜面光滑程度一定時， (3) 分析第3、4、5次實驗數(shù)據(jù)，可得出：(4) 該實驗用到的研究方法是 。請你再舉出一例用此方法的實驗 10. ( 1)1.8( 2)斜面的傾斜角越大，其機械效率越高(3)在斜面的傾斜角一定時，斜面越光滑，其機械效率越高(4)控制變量法；探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系(其它正確的均可給分)11. (2011年中考安徽蕪湖卷)在“探

16、究哪些因素影響滑輪組的機械效率”的實驗中, 某小組利用如圖所示裝置測得了四組數(shù)據(jù)，如下表所示。1宜冷（；N叭匕斤的 竊投h cmi cm丄工L j! 33I. 212&431013Q(1) 前三次實驗中，第 次實驗數(shù)據(jù)明顯出現(xiàn)錯誤，應當剔除。(2) 第四次實驗中，有用功是 J，總功是 J，滑輪組的機械效率為(3) 根據(jù)以上信息，請判斷：該小組設計這四次實驗的目的是為了探究滑輪組的機械 效率與是否有關。11. (1) 3(2) 0.3 0.36 83.33%(3)鉤碼上升的高度解析：(1)根據(jù)滑輪組的結構可知，利用該滑輪可以省力但費距離，拉力計移動的距離應該是鉤碼上升高度的 3倍，即s=

17、3h,而題中第3次實驗數(shù)據(jù)中，出現(xiàn)了 s> 3h的錯誤， 應當剔除。(2) 克服鉤碼重力做的功為有用功W有=Gh=3NX 0.1m=0.3J ;拉力做的功為總功W總=Fs=1.2N X 0.3m=0.36J ;滑輪組的機械效率為 n =Wr/W總=0.3J/0.36J=83.33% 。(3) 題中四次實驗，保持鉤碼重力不變，只改變鉤碼上升的高度，所以實驗的目的是 為了探究滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度是否有關。12. (2011年中考江蘇宿遷卷)在“探究動滑輪的機械效率”時，某小組利用自重 不同的兩個動滑輪進行了如圖所示的三次測量，數(shù)據(jù)記錄如下：實驗序號鉤碼重/N動滑輪重/N拉力/N鉤

18、碼上升的高度/m測力計移動的距離/m有用功/J總功/J機械效率/%287.080.00.4(a)(b)(c)(1) 完成表格中第3次數(shù)據(jù)(a) (b) (c)處的計算，填在下面的橫線上：(a) _(b)； ( c)(2) 通過比較 =_兩次實驗數(shù)據(jù)(選填實驗序號)，可知動滑輪的機械效率與動滑 輪的自重 一_ (選填“有關” 或“無關”)(3) 小明認為“同一個機械，它的機械效率是一個定值”，通過比較_ 兩次實驗 數(shù)據(jù)(選填實驗序號)，可知他的觀點是 的(選填“正確” 或“錯誤”).12. (1) 1.2 ; 1.32 ; 90.9 (或90.91或91) (2與；有關(3)與；錯誤解析：(1 )第3次數(shù)據(jù)中，有用功 W有用=Gh=6NK 0.2N=1.2J,總功 W總W=FS=3.3NX 0.4m=1.32J，機械效率n 二=_X 100%« 90.9%;(2) 兩次實驗中，鉤碼的重力相同，