實驗題13 斜面、杠桿、滑輪組的機械效率2022年中考物理二輪題型專項復習

實驗題13斜面、杠桿、滑輪組的機械效率-2022年中考物理二輪題型專項復習（全國通用）

1.斜面是一種簡單機械，在生活和生產(chǎn)中使用斜面的好處是可以省力，如：。那么斜面的省力情

況與哪些因素有關(guān)呢？（使用斜面的省力情況可以通過比較沿斜面拉力F與物體重力G的比值大小來判定,

比值越小，越省力）

小明做了如下猜想：

猜想1：與斜面的表面材料有關(guān)；

猜想2：與斜面的傾斜程度有關(guān)；

猜想3：與物體受到的重力大小有關(guān)。

小明為驗證上述猜想，利用如圖所示的裝置進行了實驗。實驗中所用的物塊材料及其表面粗糙程度相同，

在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做勻速直線運動。實驗中相關(guān)的記錄如表。

實驗序號123456

斜面傾角ee0e0\（例>6）02（仇

斜面的表面材料木板毛巾木板木板木板木板

物塊重G/N2.02.04.06.02.02.0

沿斜面拉力F/N1.351.522.704.051.521.70

回答下列問題：

（1）通過對比實驗中的數(shù)據(jù)可知，使用斜面省力的情況與斜面的表面材料有關(guān)；

（2）通過對比實驗1、5、6中的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：在其他條件相同時,；

（3）為驗證猜想3,小明做了實驗（填寫實驗序號），分析實驗數(shù)據(jù)后，小明認為這幾次實驗省力情

況相同，依據(jù)是o

（拓展）完成實驗后，小明沿斜面用1.8N的拉力，將重為4.5N的物體從斜面底端勻速拉到了頂端。已知

斜面長1.2m、高0.3m,則斜面的機械效率是%。（把重物直接提升0.3m所做的功作為有用功）

2.某實驗小組的同學們在探究“斜面的機械效率”實驗時，用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊，收

集了下表中的實驗數(shù)據(jù)。

機械效率

實驗次數(shù)斜面的傾斜程度物塊重力G/N斜面高度r/m拉力RN斜面長度s/m

1較緩50.22.4141.7%

2較陡50.53.2178.1%

3最陡50.74.3181.4%

(1)分析表中的數(shù)據(jù)可得出：斜面越緩越力(選填“省”或“費”)。

(2)該小組又進行了第4次實驗，他們在斜面上鋪上棉布，使斜面變粗糙，保持斜面高和長分別是0.5m

和1m,用彈簧測力計拉動同一物塊沿斜面向上做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)為4.5N,他

們測得這種情況下斜面的機械效率為o

(3)把第4次實驗數(shù)據(jù)與表中數(shù)據(jù)綜合分析可得出：斜面的機械效率與和有關(guān)。

(4)當用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊時，物塊所受的拉力物塊所受的摩擦力(選填“大

于”、“小于”或“等于”)o

3.如圖甲所示是某一學習小組探究“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度關(guān)系”的實驗裝置。在其它條件

一定時獲取了表格中的實驗數(shù)據(jù)。

甲乙

實驗斜面的物重斜面高度拉力斜面長度效率

次數(shù)傾斜程度G/N〃/mF/NS/m7

1較緩100.15.50.536.4%

2較陡100.27.00.5

3最陡100.38.50.570.6%

(1)實驗時，沿斜面拉動木塊時，為使測力計的示數(shù)穩(wěn)定，應(yīng)盡量使木塊做—運動。

(2)通過比較表格中“一”和“一”兩欄對應(yīng)的數(shù)據(jù)，可知斜面是-一種省力的簡單機械。

(3)表格中空缺處的數(shù)據(jù)為。依據(jù)完整的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：在其它條件一定時斜面一，機械效率越

高。

(4)學習小組進一步分析實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在其它條件一定時，斜面越陡。物體所受的摩擦力越—。

(5)請你結(jié)合所學物理知識。解決斜面的有關(guān)物理問題。圖乙中木塊分別沿斜面1、2滑到底端，木塊到達

斜面1、2底端時的速度分別為Vl>V2o若斜面粗糙程度相同，則VI—V2o(選填“大于”、“等于”或“小

于”)。

4.為了探究斜面的機械效率與斜面傾斜程度之間的關(guān)系，探究小組的同學利用木板、刻度尺、彈簧測力

計、木塊等器材設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，實驗測得的數(shù)據(jù)如下表：

實驗次數(shù)斜面傾斜程度木塊重力G/N斜面高度Mm沿斜面拉力F/N斜面長度s/m機械效率

1較緩30.21.6137.5%

2較陡30.31.81

3最陡30.42.0160%

請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)解答下列問題：

(1)實驗中要求用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做運動；

(2)第2次實驗中，斜面的機械效率為,斜面對木塊的摩擦力為N；

(3)分析實驗數(shù)據(jù)可知機械效率與斜面傾斜程度的關(guān)系是，斜面越陡，斜面的機械效率；

(4)請舉出生活中應(yīng)用斜面的實例。

5.用如圖所示裝置探究斜面省力大小及機械效率是否與斜面傾角、表面粗糙程度有關(guān).甲、乙斜面傾角

相等，與丙的不相等；甲、丙斜面表面粗糙程度相同，與乙的不相同。先用彈簧測力計豎直向上勻速緩慢

提升重物0.24m高，彈簧測力計示數(shù)Fo=2O.ON；再分別在三個斜面上沿斜面向上勻速緩慢拉動這個重物

到同一高度，彈簧測力計示數(shù)和斜面長度如表所示。

彈簧測

斜面長省力大小4F/N機械效

次數(shù)斜面力計示

度L/m(AF=Fo-F)率〃%

數(shù)F/N

1甲17.40.30?92.0

2乙18.20.301.887.9

3丙14.00.406.09

根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題：

（1）斜面甲省力大小4尸甲=N；

（2）斜面丙的機械效率〃用=;

（3）比較甲、乙實驗結(jié)果，可以認為；比較甲、丙實驗結(jié)果，可以認為（選填序號，有

可能不止一項正確）。

A.斜面省力大小與斜面傾角有關(guān)

B.斜面省力大小與斜面表面粗糙程度有關(guān)

C.斜面省力大小與斜面傾角和表面粗糙程度都有關(guān)

D.斜面機械效率與斜面傾角有關(guān)

E.斜面機械效率與斜面表面粗糙程度有關(guān)

F.斜面機械效率與斜面傾角和表面粗糙程度都有關(guān)

甲乙丙

6.用如圖所示的實驗裝置測定杠桿的機械效率；實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在杠桿下

面的鉤碼緩緩上升；

（1）實驗中，測力計的示數(shù)F為N,鉤碼總重G為1.0N,鉤碼上升高度〃為0.1m,若OC=30ctn,

OC=3OA,則杠桿的機械效率為%；

（2）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8,仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機械效率將（填''變

大”、“變小”或“不變”）。

7.小金用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率；實驗時豎直向上拉動杠桿，使掛在杠桿下面的鉤碼

緩緩上升，（支點和杠桿的摩擦不計）問：

⑴重為5N的鉤碼掛在A點時，人的拉力F為4N,鉤碼上升0.3m時，動力作用點C上升0.5m,此時機

械效率小為?

（2）小金為了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關(guān)，仍用該實驗裝置，將鉤碼移到B點，再次緩慢

提升杠桿使動力作用點C仍然上升0.5m。問：人的拉力廠與第一次相比（選填“變大”“變小”

或“不變”）?比較此時的機械效率相與外的大小并用學過的知識給以推導o

8.在“探究影響動滑輪機械效率的因素”的實驗中，小佳用同一動滑輪進行了三次實驗，實驗裝置如圖

所示。

動滑輪

鉤碼總鉤碼上升的測力計示繩自由端上升動滑輪的機

序號市

重G/N高度h/m數(shù)尸/N的高度s/m械效率〃/%

G動/N

10.310.20.700.471.4

20.320.21.280.478.1

30.340.2#0.4#

21

⑴實驗時，小佳應(yīng)沿方向勻速拉動彈簧測力計；

(2)第3次實驗時，彈簧測力計的示數(shù)如圖所示，此時繩端受到的拉力為N,拉力所做的額外

功為J,動滑輪的機械效率為%;

(3)分析表中數(shù)據(jù)可知：用同一動滑輪將物體勻速提升相同的高度時，隨著鉤碼總重的增加，拉力所做的

額外功將(選填“減小”、“不變”或“增大”)，你認為其原因是。

9.在探究“影響滑輪組機械效率高低的因素”時，同學們設(shè)計并利用如圖所示的四個滑輪組分別進行實驗。

下表是他們記錄的部分實驗數(shù)據(jù)。

I

①

動滑輪重物重繩自由端承重繩機械效率

序號

G動/NG物/N拉力F/N段數(shù)〃

①131.5366.7%

②141.9370.2%

③242.3358%

④142.82

(1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算第4次實驗的機械效率為%；

(2)從序號和③中的數(shù)據(jù)可知，滑輪組機械效率高低與動滑輪的重力有關(guān)；

(3)從序號①和②中的數(shù)據(jù)可知，滑輪組機械效率高低與提升物體的有關(guān)；

(4)要研究滑輪組機械效率高低是否與提升物體的高度有關(guān)，應(yīng)該用同一個滑輪組將重物提升的高度

去研究。（填“相同”或“不同”）

10.在“探究影響滑輪組機械效率的因素”的實驗中，小明用同一滑輪組進行了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表:

實驗序號物重G/N物體上升的高度h/m拉力F/N機械效率n

①20.201.066.7%

②30.30

③60.402.580%

（1）實驗中應(yīng)豎直向上____拉動彈簧測力計，使物體緩緩上升，第3次實驗中繩子自由端移動的距離為

_____m.

（2）在讀取彈簧測力計示數(shù)時，測力計應(yīng)（選填"保持靜止'’或"勻速上升”）；

（3）第二次實驗時，測力計示數(shù)如圖乙所示，本次測量出滑輪組的機械效率為（百分數(shù)保留一位小

數(shù)）；

（4）實驗中，小明所用動滑輪的重一定小于N.

（5）通過實驗可以得出：同一個滑輪組所提的物體越重，其效率越（選填"大''或"小”）；為了提高滑

輪組的機械效率，還可以采取的方法有（寫出一條即可）

11.某實驗小組在測“滑輪組機械效率''的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示，第1、2、3次實驗裝置分別如圖甲、

乙、丙所示。

鉤碼重鉤碼上升有用功測力計拉測力計移動總功機械效率

次數(shù)

G/N高度/i/mW〃J力F/N距離s/mW.&/J

120.10.20.90.30.2774.1%

240.10.41.60.30.4883.3%

340.11.10.50.55

▼乙丙

(1)測繩瑞拉力F時，應(yīng)盡量豎直向上_____拉動彈簧測力計；

(2)比較第1次實驗和第2次實驗，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越

(3)第3次實驗中的有用功為_J,機械效率約為；

(4)第3次實驗中動滑輪個數(shù)比第2次實驗多，動滑輪自重增大，對動滑輪所做的額外功_(選填“增大”、

“減小”或"不變”)，因而，由第2、3次實驗可知：滑輪組的機械效率與有關(guān)；

(5)若動滑輪的重力為0.5N,則分析表中數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)*包士(〃指動滑輪上繩子的段數(shù))，可能的原因

是：?

12.小勇同學在探究“影響滑輪組機械效率”的實驗中，所用裝置如圖1所示，每個鉤碼重2N,測得的

數(shù)據(jù)如表：

物理量/實驗次鉤碼總重鉤碼上升的高度測力計示數(shù)測力計移動距離

機械效率〃

數(shù)G/NhimFINs/m

140.11.80.3

260.12.40.383%

340.11.40.557%

440.21.41.057%

（1）在實驗中，測繩端拉力尸時，應(yīng)盡量豎直向上拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數(shù)；

（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第3次實驗是用圖做的；（選填“a”、"b”或"c”）

（3）分析第1、2次實驗數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，可以提高滑輪組的機械效率；分析第1、3

次實驗數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪總重越重，滑輪組的機械效率；

（4）分析第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度；

（5）如圖2所示，用下列裝置提升同一重物，若每個滑輪重相同，不計繩重及摩擦，則機械效率最高的

裝置是;

（6）若實驗時彈簧測力計沒有沿豎直方向拉動，則測出的機械效率（選填“變大”、“變小”或

“不變”）。

13.在探究“滑輪組機械效率”時，小強利用兩組滑輪組進行了4次測量，用一個動滑輪和一個定滑輪測

得前3組數(shù)據(jù)，用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得第4組數(shù)據(jù)，如表

繩子自由滑輪組的

動滑輪重鉤碼上升

實驗次數(shù)物重G*/N動力F/N端移動的機械效率

G動/N的高度〃/m

距離s/m/%

110.50.10.70.347.3%

220.50.11.10.360.6%

340.50.120.3

4410.10.550.0

（1）根據(jù)表中前3次實驗數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法；

（2）在實驗中，測量繩端拉力F時，應(yīng)盡量豎直勻速向上拉動彈簧測力計，讀出乙圖中彈簧測力計的示

數(shù)為。第三次實驗時滑輪組的機械效率為（精確到0.1%）;

（3）由表中第1、2、3組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與物重有關(guān)；由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，滑

輪組的機械效率還與摩擦和有關(guān)。

14.某實驗小組在測量滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表，實驗裝置如圖所示。

甲乙2

實驗次數(shù)123

鉤碼所受重力G/N446

鉤碼上升高度him0.10.10.1

繩端拉力F/N1.81.61.8

繩端移動距離s/m0.30.4

機械效率〃74.1%62.5%

（1）實驗中應(yīng)沿豎直方向拉動彈簧測力計。

（2）通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實驗是用圖________（選填“甲”或“乙”）所示裝置做的實驗，此

次實驗拉力F所做的額外功為J-

（3）通過第1次實驗和第2次實驗的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑

輪的個數(shù)越多（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機械效率（選填“越高”、“不變”或“越低”）。

（4）該小組同學再用第2次實驗中使用的裝置做第3次實驗，表中第3次實驗中繩端移動距離s漏記,

但仍然能計算出第3次實驗的機械功率〃等于（精確到01％。）

（5）若不計摩擦和繩重，用第1次實驗裝置提起7N的物體，拉力F的大小為N。

15.某小組做“測量滑輪組機械效率”的實驗裝置如圖所示，實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示。

甲乙丙丁

實驗鉤碼重鉤碼上升繩端拉繩端移動機械

次數(shù)G/N高度him力F/N距離s/m效率〃

甲40.12.70.274%

乙40.11.80.374%

丙80.13.10.386%

丁80.12.50.4

（I）實驗中應(yīng)沿豎直方向拉動彈簧測力計；

（2）用圖丁裝置進行實驗，得出表中第4次實驗數(shù)據(jù)，請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)將圖丁的滑輪組繞繩畫好:

本次實驗測得的機械效率是%;

（3）通過比較甲、乙兩次實驗數(shù)據(jù)可初步得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機械效

率與無關(guān);

（4）通過比較乙、丙兩次實驗數(shù)據(jù)可初步得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時，,滑輪組的機械效

率越高。

16.某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖所示。

實驗次數(shù)

123

物理量

鉤碼重G/N446

鉤碼上升高度h/m0.10.10.1

繩端拉力F/N1.81.62.4

繩端移動距離s/m0.30.4

機械效率〃74.1%62.5%

（1）實驗中應(yīng)沿豎直方向拉動彈簧測力計，使鉤碼上升。

（2）通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實驗是用（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置做的實驗。

（3）通過第1次實驗和第2次實驗的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑

輪的個數(shù)越多（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機械效率（選填“越高"、“不變”或“越低”）。

（4）小組同學再用第1次實驗中使用的裝置做第3次試驗，表中第3次試驗中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為：繩端移動

距離s=m,機械效率〃=o

乙

17.在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，某組同學用滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實驗測得

的數(shù)據(jù)如下表所示。

鉤碼的重力鉤碼被提升繩端移動的

實驗次數(shù)拉力F/N機械效率？

G/N的高度〃/m距離s/m

120.110.366.7%

230.11.40.371.4%

340.11.80.3

420.11.50.266.7%

甲乙

（1）第3次實驗數(shù)據(jù)是用圖（選填“甲”“乙”），所示的滑輪組測得的，其機械效率是（）

結(jié)果精確到0.1%）。

（2）通過分析第1、2、3次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升重物時，鉤碼越重，滑輪組的機

械效率越（選填"高”“低”），通過分析第兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用滑輪組提升相

同的重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)無關(guān)。

（3）同組同學發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動彈簧測力計邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，該同學認為應(yīng)該在彈

簧測力計靜止時讀數(shù)，你認為他的想法（選填“合理”、“不合理”）。

（4）實驗中多次改變提升鉤碼的重力來測量滑輪組的機械效率，其目的是）（選填字母序號）。

A.減小摩擦力

B.多次測量求平均值

C.獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律

18.小明和小剛設(shè)計了如圖甲、乙所示兩種滑輪組來提升同一重物，在討論滑輪組機械效率時，兩人產(chǎn)生

了分歧，小明認為：“甲滑輪組的動滑輪總重小，機械效率高”；小剛卻認為：“乙滑輪組更省力，機械

效率高”。兩人誰也說服不了誰，于是決定進行實驗來驗證自己的猜想是否正確，他們在實驗中得到的數(shù)

據(jù)如表所示：

裝置甲裝置乙

鉤碼重G/N44

鉤碼上升的高度h/m0.10.1

繩端拉力FN1.61.4

繩端移動的距離s/m0.3

機械效率〃71.4%

（1）實驗中，應(yīng)沿豎直方向拉動彈簧測力計，使物體上升；

（2）甲滑輪組的機械效率是%,由計算結(jié)果可以確定（小明/小剛）的說法是正確的;

（3）裝置乙中繩端移動距離m,通過提高裝置乙鉤碼上升的高度〃，（能/不能）提高乙滑輪

組的機械效率；

（4）根據(jù)裝置甲所測數(shù)據(jù)，請計算其動滑輪的重力為N；（繩重和摩擦忽略不計）

（5）小明又設(shè)計了一個方案，如圖丙所示，和裝置甲對比（甲、丙中每個滑輪重相同），在提升同一重物

時，由于丙裝置繩重和摩擦較大，則裝置丙的機械效率（大于/等于/小于）裝置中的機械效率。如

果不計繩重和摩擦，則裝置丙的機械效率（大于/等于/小于）裝置甲的機械效率。

19.實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，實驗裝置如圖所示。

甲

實驗次數(shù)123

鉤碼重G/N446

鉤碼上升的高度him0.10.10.2

繩端拉力F/N1.81.62.4

繩端上移的距離s/m0.30.4

機械效率74.1%62.5%—

（1）通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實驗是用圖___________（選填“甲”或“乙”）所示裝置做的實驗。

（2）通過第1次實驗和第2次實驗的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑

輪的質(zhì)量越大，滑輪組的機械效率（選填“越高”“不變”或“越低”）。

（3）小組同學再用第1次實驗中使用的裝置做第3次實驗，表中第3次實驗中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)為：繩端上移

的距離s=m,機械效率〃=。

（4）比較第1次實驗和第3次實驗可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，提升物體的重力越大，機械效率

（5）采用圖丙裝置，改變動滑輪重Ga”提升同一物體進行多次實驗，獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖丁的圖像。

分析圖像中的A點可知，被提升物體所受的重力為N?（忽略繩重和摩擦）

20.測量如圖所示滑輪組的機械效率，部分實驗數(shù)據(jù)如下表。

鉤碼重力鉤碼上升高繩端移動距

實驗次數(shù)拉力F/N機械效率〃

G/N度力/cm離s/cm

11.051555.6%

21.550.815

32.051.01566.7%

42.0101.03066.7%

（1）實驗過程中，應(yīng)緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做—運動。第1次實驗時，彈簧測力計示數(shù)如圖

所示，為_N。

（2）第2次實驗時所做的有用功為_J,滑輪組的機械效率是一。

（3）分析1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越_（選填“大”或“小”）,滑

輪組的機械效率越高；分析3、4次實驗的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度_（選填“有關(guān)

“或“無關(guān)”）?

（4）結(jié)合生產(chǎn)生活實際，用滑輪組提升重物時，下列選項中也可提高機械效率的是

A.增大繩重

B.減輕動滑輪重

C.加快物體提升的速度

21.提高機械效率，能夠更充分地發(fā)揮機械設(shè)備的作用，”測量機械效率”實驗裝置如圖（每個動滑輪重相

同。忽略摩擦及繩重）。

（1）實驗中應(yīng)拉動彈簧測力計。

（2）實驗過程中收集到“、b、。三組實驗數(shù)據(jù)如下。

鉤碼重鉤碼上升的高度繩子自由端移動的距離

裝置彈簧測力計示數(shù)/N

INImIm

a20.11.50.2

b20.11.00.3

c50.12.00.3

計算出。組實驗的：有用功______J,機械效率

（3）比較。、〃兩組的機械效率，它們的關(guān)系是：小%。若提升相同物重到相同高度，與。裝置相

比，b裝置的優(yōu)勢是

比較〃、c滑輪組，它們機械效率的關(guān)系是：%%，影響它們機械效率高低的因素是

22.小明在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，測得的相關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下表（裝置中每個滑輪的質(zhì)量均相同）

物體的重提升的高繩端移動

次數(shù)力度拉力MN的距離機械效率4

GiNhimslm

120.10.90.374%

240.11.60.383%

320.10.5

甲乙丙

(1)實驗過程中，應(yīng)使彈簧測力計豎直向上____拉動.在第3次實驗中彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示，

其示數(shù)為N,第3次實驗中滑輪組的機械效率為.

(2)比較1、2兩次的實驗數(shù)據(jù)可知：相同的滑輪組，,滑輪組的機械效率越高.

(3)測量結(jié)束后，小明想到甲圖中的滑輪組還有另一種安裝方法，既可以省力，也可以改變力的方向，

請在丙圖中畫出繩子繞法.

23.在“探究影響滑輪組機械效率的因素”的實驗中，小明用同一滑輪組進行了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表:

實蛉動滑輪重物重物體上升的竭墻受到的繩加移動的滑輪組的機械

-1序號GRNG/N高度hm拉力FNOsm效率“%

*:;1OS10.10.60.355.6

7

3

尸20320.11.00.3661

0

乙30540.10.3

(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖甲中畫出滑輪的繞繩方法.

(2)實驗中，沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，使物體緩緩上升.在測量繩端所受的拉力時，彈簧測力計應(yīng)

(填“保持靜止”或"勻速上升”).

(3)第三次實驗時，彈簧測力計示數(shù)如圖乙所示，此時繩端受到的拉力為N,滑輪組的機械效率為

(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知:

①隨著物重的增大，額外功（填“變小不變''或"變大”），原因是

②要提高同一滑輪組的機械效率，可以采取的措施.

參考答案

1.盤山公路1和2其他條件相同時，斜面的傾斜程度越小，提升物體越省力1、

3、4根據(jù)1、3、4的實驗數(shù)據(jù)可知，物體的重力變?yōu)樵瓉淼膸妆叮優(yōu)樵瓉淼膸?/p>

倍，即沿斜面的拉力F與物體的重力G的比值大小相等62.5

【詳解】

⑴斜面是一種簡單機械，使用斜面可以省力。當斜面的高度一定時，斜面越長，則坡度越

緩，則越省力；如：盤山公路。

(1)[2]探究斜面省力的情況與斜面的表面材料有關(guān)時，采用的是控制變量法，實驗中需要控

制物重、傾角相同，表面材料不同，所以應(yīng)該對比1和2的數(shù)據(jù)。

(2)[3]對比實驗1、5、6中的數(shù)據(jù)可知，在斜面的表面材料、物重相同的情況下，傾角越小,

拉力越小，故結(jié)論是：在其他條件相同時，斜面的傾斜程度越小，提升物體越省力。

(3)[4][5]探究斜面省力的情況與重力大小有關(guān)時，根據(jù)控制變量法可知，實驗中需要控制傾

角相同、表面材料相同，物體的重力不同；所以需要對比1、3、4的實驗數(shù)據(jù)。根據(jù)1、3、

4的實驗數(shù)據(jù)可知，物體的重力變?yōu)樵瓉淼膸妆?，拉力會變?yōu)樵瓉淼膸妆叮囱匦泵娴睦?/p>

與物體的重力G的比值大小相等。

⑹有用功為

Wfr=G/7=4.5Nx0.3m=1.35J

拉力做的總功

W慫=Fs=L8Nxl.2m=2.16J

斜面的機械效率

片”x100%=-^^-x100%=62.5%

W&2.16J

2.省55.6%(或56%)斜面傾斜程度斜面粗糙程度大于

【詳解】

由表格數(shù)據(jù)可知，斜面的傾斜程度越緩，拉力F越小，即越省力。

⑵⑵機械效率為

區(qū)衛(wèi)二5Nx0.5m，55.6%

W&Fs4.5Nxlm

(3)[3]⑷分析表格的第二列和第七列數(shù)據(jù)可知，斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關(guān)；分

析第二次和第四次的實驗數(shù)據(jù)可知，斜面的機械效率和接觸面的粗糙程度有關(guān)。

(4)⑸當用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊時，拉力不僅要克服摩擦力還要克服一部分

物體的重力，所以拉力要大于物體所受的摩擦力。

3.勻速直線物重拉力57.1%傾斜程度越大小大于

【詳解】

為了測力計讀數(shù)穩(wěn)定，即處于平衡狀態(tài)，故需要勻速拉動木塊。

(2)⑵⑶比較物重和拉力兩欄可以得出省力，因為拉力小于物重；故第二空是拉力。

(3)[4]⑶第二次實驗的斜面的機械效率為

77=^x100%=—xlOO%=^^^xlOO%=57.1%

W&Fs7NxO.5m

故斜面的機械效率為57.1%；從實驗數(shù)據(jù)可知，傾斜程度越大，機械效率越高。

(4)[6]第一次實驗額外功

Ww=Wa-lVfl=5.5Nx0.5m-lONx0.1m=1.75J

摩擦力的大小為

?！?75J

f==3.5N

s0.5m

同理，第二次實驗?zāi)Σ亮Φ拇笮?/p>

八%_W&-%_7Nx0.5m-10Nx0.2m

s0.5m0.5m

對比第一次實驗，發(fā)現(xiàn)傾斜程度越大，摩擦力越小。

(5)⑺從第(4)可知，傾斜程度越大，摩擦力越小，故木塊通過1到達底面的摩擦力小，斜

面的路程s也小，故摩擦力做功比較小，從頂端滑下來，都是重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和動能，

由于路線克服的摩擦力做功比較小，故動能比較大，速度比較大。

4.勻速直線50%0.9越大見解析

【詳解】

(1)口]實驗用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做勻速直線運動，測力計示數(shù)穩(wěn)定，若木

塊沿斜面變速運動，測力計的示數(shù)會發(fā)生變化，不穩(wěn)定。

(2)[2]在第2次實驗中，有用功

lVff=G/?=3Nx0.3m=0.9J

總功

W總=Fs=1.8Nxlm=1.8J

第2次實驗中斜面的機械效率為

/7=^i-xl00%=—xl00%=50%

卬也1.8J

[3]第2次實驗的額外功為

W后WW片1.8J-0.9J=0.9J

摩擦力

/=^=—=0.9N

s1m

(3)[4]由表中數(shù)據(jù)可知：相同條件下，斜面的傾斜程度越陡，斜面的機械效率越大。

(4)[5]生活中利用斜面的實例：盤山公路、樓梯等。

5.2.685.7%當斜面的傾斜程度一定時，斜面越粗糙，斜面的機械效率越低AD

【詳解】

(1)口］斜面甲省力大小端=州-Ep=20N—17.4N=2.6N

(2)［2］提升物體所做的有用功

%=￡)/?=20Nx0.24m=4.8J

沿斜面丙拉動物體所做的總功

卬a=04=14NxO.4m=5.6J

該斜面的機械效率

n=}lkxl00%=—xl00%~85.7%

%5.6J

(3)［3］甲、乙兩次實驗過程中，斜面的傾斜程度相同，粗糙程度不同，由表中數(shù)據(jù)可知,

當斜面的傾斜程度一定時，斜面越粗糙，斜面的機械效率越低。

⑷甲、丙兩次實驗過程中，斜面的粗糙程度相同，斜面的傾斜程度不同。分析表中數(shù)據(jù)可

知，斜面傾角越小越省力，機械效率越低，故AD正確；BCEF錯誤。

故選AD。

6.0.566.7%杠桿的重力變大

【詳解】

(1)［1］由圖知道，彈簧測力計的分度值是0.1N,所以它的示數(shù)是0.5N。

(2)［2］在實驗過程中，有用功是

W/i=G/?=1.0NX0.1m=0.1J

總功是

W忌=Fs=0.5N義0.3m=0.15J

所以杠桿的機械效率是

INxO.lm

7=x100%?66.7%

上。。%?O.5NxO.3m

(3)［3］有用功是提升鉤碼所做的功，額外功主要是克服杠桿重力做的功，影響機械效率的

因素主要是有用功和總功所占的比例；提升的鉤碼重一定說明有用功一定，所以影響杠桿機

械效率的主要因素是杠桿自身的重力。

(4)［4］鉤碼的懸掛點在A點時，由杠桿的平衡條件得G?0A=/^08；懸掛點移至B點時，

由杠桿的平衡條件得G?OB=/^OC,經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，由0A到08力臂變大，所以拉力廠也變

大，如果仍使鉤碼提升相同的高度，那么杠桿提升的高度就會減小，額外功減小，所以，杠

桿的機械效率變大。

7.75%變小推到過程見解析

【詳解】

有用功為

lVf).ffl=G//=5NX0.3m=1.5J

總功為

W￡=Fs=4NX0.5m=2J

機械效率為

7/=^ifixlOO%=—xl00%=75%

%,2J

(2)[2]鉤碼的懸掛點在A點時，由于杠桿的重力會阻礙杠桿轉(zhuǎn)動，則由杠杠的平衡條件得

G-OA+G杠桿-；0C=尸

懸掛點移至8點時，由杠杠的平衡條件得

GOB+GM-^OC=F'OC

觀察比較可知，懸掛點移至B點時，。8＜。4,即鉤碼重力的力臂變小，所以拉力F也變小。

[3]杠桿的機械效率

一%用_%用_1

//----------------------------------

叫/用+%1+吸

%用

因為杠桿升高的高度不變，所以克服杠桿自重所做的額外功不變；由于懸掛點B更接近支

點，所以鉤碼提升的高度減小，根據(jù)卬西=G6可知，有用功減??；從上面的表達式可知：

卬制減小、卬額不變，所以會變大，分母變大，〃就減?。患础?＜小。

8.豎直2.40.1683.3增大摩擦力變大

【詳解】

應(yīng)該沿豎直方向上勻速拉動彈簧測力計，才能便于測量刻度尺測量距離。

⑵⑵⑶⑷如圖所示，分度值為0.1N,從零刻度線開始往下數(shù)，一共24格，故讀數(shù)為2.4N；

拉力所做的額外功為

皿額=卬也一卬"=FS.G〃=2.4Nx0.4m-4Nx0.2m=0.16J

那么拉力所做的額外功為0.16J；動滑輪的機械效率為

7^^-xl00%=—x100%=-4Nx°-2mx100%=83.3%

現(xiàn)Fs2.4NxO.4m

故動滑輪的機械效率為83.3%。

(3)[5北6]從圖表中的數(shù)據(jù)可知，用同一動滑輪將物體勻速提升相同的高度時，隨著鉤碼總重

的增加，第一次實驗的額外功為

咋=叫-%.=Fs-G/?=0.7Nx0.4m-INx0.2m=0.08J

第二次實驗的額外功為

W92=W&-W^=FS-Gh=1.28Nx0.4m-2Nx0.2m=0.112J

從實驗數(shù)據(jù)可知，額外功在增加；由于服動滑輪做的功相同，故可能的原因是摩擦力做功在

增加。故摩擦力變大。

9.71.4②重力不同

【詳解】

(1)口］從第4次實驗數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率為

皿廣Gh4N

77=—^xlOO%=—xlOO%=-------?71.4%

W&Fnh2.8Nx2

(2)［2］由表中實驗數(shù)據(jù)可知，實驗序號為②③的兩次實驗，物體重力相等而動滑輪的重力不

同，滑輪組的機械效率不同，由此可得：滑輪組機械效率的高低與動滑輪的重力有關(guān)。