《探究滑輪組的機械效率》專題練習1．如圖甲所示，滑輪組在豎直向下的拉力F作用下，將重為1300N的物體勻速提起，在5s時間內繩子自由端移動的距離為S=3m．圖乙是滑輪組工作時的拉力F與繩自由端移動距離s的關系圖．（1）圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是，并列式計算出該物理量．（2）計算滑輪組提升該重物時的機械效率．（3）如圖丙是該滑輪組的機械效率隨物體的重力變化的圖象（不計繩重與摩擦），求動滑輪重；（4）一個體重為500N的同學能用此滑輪組提起丙圖中最重的物體嗎？2．在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3組實驗，實驗數據記錄如下：次數鉤碼重/N動滑輪重/N鉤碼上升的距離/cm彈簧測力計的示數/N彈簧測力計上升的距離/cm機械效率120.8511566.7%240.851.715\360.85\1583.3%（1）在實驗操作中應該使鉤碼（選填“快速”或“緩慢”）上升；（2）進行第2次測量時滑輪組的機械效率約為（保留三位有效數字）；（3）進行第3次測量時，彈簧測力計示數為N，滑輪組做的有用功是J；（4）分析實驗數據，實驗小組得出的實驗結論是：滑輪組的機械效率與有關；（5）分析表中數據可知，F≠，可能的原因是：；（6）某次實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數記為F，鉤碼重記為G，動滑輪重記為G’，繩自由端移動距離記為s，鉤碼提升高度記為h，不計繩子重及摩擦．則下列關于滑輪組機械效率的計算關系中錯誤的是．A．η=B．η=C．η=D．η=1﹣．3．小芳同學設計了一個高度可調節的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機械效率與斜面的傾斜程度之間的關系，如圖1所示．她首先測出小車重，然后用彈簧測力計沿斜面拉動小車，調節斜面傾斜角θ的大小多次測量，得下表所示的數據：斜面傾斜角θ小車重G/N斜面高h/m斜面長S/m拉力F/N有用功W有/J總功W總/J機械效率η12°50.212.12.148%30°50.513.62.569%45°50.7（1）請你替小芳在上表的空格中填上適當的數據．（2）分析上表中的數據，可以得出的探究結論是：斜面傾斜角θ越，斜面越省力，斜面的機械效率越．（3）實驗過程中拉力的方向應與斜面．（4）若想探究斜面的機械效率與物重的關系，則要保持不變，斜面的光滑程不變，只改變，這種研究問題的方法我們稱之為法．（5）在上述實驗中，物重，斜面長度不變，若不考慮斜面摩擦，如圖2所示，哪個圖能正確表示F與斜面高度h的關系．4．在簡單機械中，把有傾斜的坡面稱為斜面，它便于把重物推上某一高處．小明同學在某次課外活動課上想研究斜面的使用特點．他先用彈簧測力計把重為G的物體緩慢提起h高度，此時測力計的示數情況如圖（a）所示．再分別用彈簧測力計把該物體沿著傾角不同的光滑斜面拉到h高度，測力計的示數情況如圖（b）、（c）、（d）所示．請仔細觀察圖中的操作和測力計的示數變化，然后歸納得出初步結論．（1）比較圖（a）與（b）〔或（a）與（c）或（a）與（d）〕兩圖可知：．（2）比較圖（b）與（c）與（d）三圖可知：．（3）某實驗小組的同學們利用上面的三個斜面探究“斜面的機械效率”實驗，他們在實驗過程中收集的數據如下表：次數傾斜程度物塊重力G/N斜面高h/m拉力F/N斜面長s/m機械效率η1較緩50.22.4141.7%2較陡50.53.2178.1%3最陡50.74.3181.4%①實驗過程中應拉動彈簧測力計沿斜面做運動．②分析表中的數據可知：在其它條件一定時，斜面越陡，機械效率越（高/低）．③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，讀出此時彈簧測力計的示數為4.5N，他們測得這種情況下斜面的機械效率為（小數點后保留一位小數）．把第4次實驗數據與第次測量結果相比較，還能得出：在其他條件一定時，斜面越粗糙，斜面的機械效率越低．④實驗小組的同學發現在實驗過程中彈簧測力計很難嚴格地沿斜面方向拉動（如圖甲所示）．為了解決這個問題，實驗小組的同學經過討論后，決定利用一個滑輪來改進實驗．請你在乙圖中畫出使用此滑輪的方法。5．某小組同學在探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關時，提出了一些猜想并對猜想進行驗證．（1）如果影響機械效率的因素有A、B、C多個，要研究其與B因素的關系，需要先控制其他幾個因素不變，而改變因素，從而進行研究．（2）下列A、B是同學提出的兩個猜想：猜想一：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組細線的繞法有關；猜想二：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組提升的物重有關．為了驗證上述猜想是否正確，同學們準備分別按圖1、圖2、圖3和圖4的滑輪組進行實驗．驗證猜想一的小組應按圖所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小（相等/不相等），則可初步判斷猜想一是錯誤的；驗證猜想二的小組應按圖所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小不相等，則可初步判斷猜想二是（正確/錯誤）的．（3）請你為該班同學提出一種提高滑輪組機械效率的方法：．6．在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，小麗用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3次實驗，實驗數據記錄如表：實驗次數鉤碼所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率η120.051.00.1566.7%240.051.70.1578.4%360.05①0.15②（1）實驗中要豎直向上拉動彈簧測力計，使鉤碼升高．（2）表格中編號①處數據應為，編號②處數據應為．（3）分析以上實驗數據可以得出如下結論：同一滑輪組的機械效率主要與有關．（4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率（選填“變大”“變小”或“不變”）．7．在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行兩次實驗，實驗數據如表：次數鉤碼重/N鉤碼上升高度/cm彈簧測力計示數/N彈簧測力計移動距離/cm12100.8402551.520（1）第一次實驗測得滑輪組的機械效率為，兩次相比較，第二次實驗測得滑輪組的機械效率第一次實驗測得滑輪組的機械效率．（選填“大于”、“小于”或“等于”）（2）根據表中數據，能否得出“滑輪組的機械效率與所掛鉤碼重量有關，鉤碼越重其效率越高”的結論？答：；請簡要說出其中一條理由：．8．某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數據如表所示，實驗裝置如圖所示．實驗次數123鉤碼重G/N446鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m0.30.4機械效率η74.1%62.5%（1）實驗中應沿豎直方向拉動彈簧測力計．（2）通過表中數據可分析出第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次實驗的數據分析可得出結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數越多（動滑輪的質量越大），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2次實驗中使用的裝置做第3次試驗，表中第3次實驗中繩端移動距離s漏記，但仍然計算出第3次的機械效率η=（保留3位有效數字）．9．如圖是同學們探究“影響滑輪組機械效率因素”的實驗裝置，請完成以下問題：（忽略摩擦及繩重）（1）實驗中用到的測量工具除刻度尺外還有什么？（2）下表記錄了實驗中的部分數據：請算出第4次實驗中的機械效率．（只寫出計算結果）次數鉤碼重G鉤/N動滑輪重G動/N機械效率η120.580.0%230.585.7%340.588.9%441.0（3）分析1、2、3次實驗數據，你認為他們可以探究滑輪組機械效率與什么因素的具體關系？并寫出你這樣認為的理由．10．（1）圖中測力計示數為N．（2）小明猜測：“圖中滑輪組提升的物體越輕，機械效率越高”．設計實驗檢驗其猜測，并填寫實驗報告．①實驗目的：．②實驗步驟（若需要可補充器材）：．③滑輪組的機械效率（用所測出的物理量表達）：．11．用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，把相同的重物勻速提升相同的高度．（不計繩重及摩擦）（1）繩子受的拉力F1和F2大小關系是F1F2．（2）滑輪組的機械效率η1和η2大小關系是η1η2．（3）繩子自由端移動的距離s1和s2大小關系是s1s2．（4）拉力對滑輪組所做的功W1和W2大小關系是W1W2．（均選填“＞”、“二”或“＜”）12．在測滑輪組機械效率的實驗中，小明用相同的滑輪和細線，繞成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（忽略繩重和摩擦），并分別用彈簧測力計沿豎直方向勻速拉動繩子，若兩個彈簧測力計的示數相同，則滑輪組的機械效率較高，在把兩個物體提升了相同的高度時，拉力F1、F2做的功W1、W2的大小關系是W1W2．13．某小組同學用如圖所示的裝置“測滑輪組機械效率”實驗中，（1）實驗時應沿勻速拉動彈簧測力計．（2）請算出第2次實驗時的機械效率，并填入表格中．實驗次數鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m彈簧測力計示數F/N繩移動距離s/m機械效率η74.1%2_392.0%（3）依據表中數據可知該組同學本實驗的探究目的是．14．用如圖所示的滑輪組在勻速豎直提升物體A的過程中，卷揚機加在繩子自由端豎直向下的拉力為F，物體A的重力為720N，物體A上升的速度為0.1m/s，滑輪組的機械效率為90%，不計繩重和滑輪與軸的摩擦．求：（1）豎直向下的拉力F；（2）拉力F做功的功率P．15．小明在測量滑輪組機械效率的實驗中，所用裝置如圖所示，實驗中每個鉤碼重2N，測得的數據如表：物理量實驗次數鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/m測力計示數F/N測力計移動距離s/m機械效率h283%357%457%（1）在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量豎直向上拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數．（2）第1次實驗測得的機械效率為．（結果保留兩位有效數字）（3）分析表中數據可知：第2次實驗是用圖做的；第4次實驗是用圖做的．（選填“a”、“b”或“c”）（4）分析第1、2次實驗數據可知：使用同一滑輪組，可以提高滑輪組的機械效率；分析第1、3次實驗數據可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機械效率．（5）分析第3、4次實驗數據可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度．16．在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行了三次實驗（如圖所示），實驗數據記錄如下表．次數鉤碼重力/N鉤碼上升距離/cm彈簧測力計示數/N彈簧測力計上升距離/cm機械效率12100.83083.3%24101.53036103090.9%（1）在第2次實驗中滑輪組的機械效率為．（結果保留一位小數）（2）第3次實驗中彈簧測力計的示數未填，由圖可知，彈簧測力計的示數為N．（3）分析數據可得結論，使用同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機械效率（選填“越高”或“越低”）．（4）根據實驗結論推測，使用該滑輪組再次將重8N的物體勻速提升10cm，此時滑輪組的機械效率可能為．A．71.6%B．82.6%C．92.4%17．在“測量動滑輪機械效率”的實驗中，小明用如圖所示的滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數量，正確操作，實驗數據如下：實驗序號鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩端移動的距離s/cm①1.020.00.740.0②2.020.01.240.0③3.020.01.740.0（1）實驗時，用手拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．（2）第①次實驗測得動滑輪的機械效率為．（3）第③次實驗時，鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力的功率為W，靜止時拉力F的大小（選填“大于”、“小于”或“等于”）1.7N．（4）由表中實驗數據分析可知，同一動滑輪，所提升物重增大，機械效率將（選填“增大”、“減小”或“不變”）．18．在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，某組同學用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實驗測得的數據如表所示．次數物體的重力G/N提升高度h/m拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率η120.110.366.7%71.4%374.1%4（1）表格內的第4次實驗中應補充的數據是（結果精確到0.1%）．這次數據是用圖中（填“甲”或“乙”）所示的滑輪組測得的．（2）分析比較第1、2、3次實驗數據可以判定，若要增大滑輪組的機械效率，應該．在第1次實驗中，拉力F所做的額外功為J．（3）某同學認為，使用相同的滑輪所組成的滑輪組提升同一個重物時，越省力的滑輪組其機械效率越大，他的想法正確嗎？請你利用補充完整后的表格中的數據說明你的判斷：．（選填“正確”或“錯誤”）19．在“測定動滑輪機械效率”的實驗中，小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數量，正確操作，實驗數據如表：實驗序號鉤碼重鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩端移動的距離s/cm一1.020.00.740.0二2.020.01.240.0三3.020.01.740.0（1）實驗時，用手拉動彈簧測力計，使持在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．（2）第一次實驗時測得動滑輪的機械效率為．（百分號前保留一位小數）（3）第三次實驗時，鉤碼上升的速度為0.1m/s，則拉力的功率為W．（4）由表中實驗數據分析可知，同一動滑輪，所提升物重增大，機械效率將（選填“增大”、“減小”或“不變”）．20．小雪和小紅在“測滑輪組機械效率”的實驗中，一起組裝好如圖甲所示的實驗裝置，她們分別記下了鉤碼和彈簧測力計的位置與示數．小雪豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，測出相關數據并計算記錄填寫在如表：鉤碼重（N）彈簧測力計示數（N）鉤碼提升的高度（m）彈簧測力計提升的高度（m）有用功（J）總功（J）機械效率20.5N0.2100%（1）小雪測得滑輪組的機械效率為100%，她意識到出現了錯誤，她錯誤的原因是．（2）小雪實驗中滑輪組的機械效率實際為．（3）小紅想進一步探究“滑輪組的機械效率是否與滑輪組中細繩的繞法有關”．根據探究目的，她先通過實驗測算出如圖乙所示的滑輪組的機械效率，請你在圖丙中畫出她下一步實驗所需的組裝圖．21．某同學用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，相關數據記錄在下表中．實驗序號鉤碼重/N鉤碼上升的高度/m繩端的拉力/N繩端移動的距離/m機械效率2360.152.5（1）實驗中，使用滑輪組提升重物時，應豎直向上拉動彈簧測力計．（2）第三次實驗中，繩端移動的距離為，滑輪組的機械效率為．（3）分析實驗數據發現，同一滑輪組提升重物的重力變大時，滑輪組的機械效率將（選填“變大”“變小”或“不變”）．22．用如圖甲所示的裝置探究滑輪組的機械效率η與動滑輪重G動的關系：（1）改變動滑輪重，提升同一物體進行多次實驗，獲得數據并繪制出如圖乙所示的圖象．分析可知：被提升物體所受的重力相同時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越．（2）分析圖象中的A點可知，被提升物體所受的重力為N．（忽略繩重和摩擦）23．如圖甲是小紅“測量滑輪組的機械效率”的實驗裝置．（1）實驗時小紅沿豎直方向拉動彈簧測力計，使鉤碼上升10cm，彈簧測力計的示數如圖甲所示，其拉力為N，若每個物塊重2N，則滑輪組的機械效率為．（2）小紅做完實驗，通過和其他小組交流，了解到滑輪組的機械效率η與動滑輪重G動有關系，接著她改變動滑輪重，提升同一物體進行多次實驗，獲得數據并繪制出如圖乙的圖象．由圖象可知：被提升物體所受的重力相同時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越．若不計繩重和摩擦，分析圖象中的A點可知，被提升物體所受的重力為N．24．用如圖所示裝置測量動滑輪的機械效率．實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下面的鉤碼緩緩上升．實驗數據如表：序號動滑輪重G動/N鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩的拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η0.483.3%0.40.483.3%（1）第2次實驗時，測得動滑輪的機械效率約為．（2）分析表中數據可知，對于同一動滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機械效率將；提升相同重力的鉤碼時，動滑輪的重力增大，其機械效率將．（填“增大”“減小”或“不變”）（3）分析表中數據可知，繩的拉力F≠，可能的原因是：．25．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沒得前3組數據，用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得笫4組數據，如下表：實驗次數物重G物/N動滑輪重G動/N鉤碼上升的高度h/m動力F/N動力作用點移動的距離s/m滑輪組的機械效率η/%0.347.60.360.634410.10.550.0（1）根據表中前3次實驗數據，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，應盡量勻速向上拉動彈簧測力計，讀出乙圖中彈簧測力計的示數為N，第3次實驗時滑輪組的機械效率為．（3）由表中第組數據可知，同一滑輪組的機械效率與物重有關．（4）由表中第3、4組數據可知，同一滑輪組的機械效率與摩擦和有關，請計算出第3組實驗中克服摩擦所做的額外功J．26．在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，某組同學用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實驗測得的數據如下表所示．次數物體的重力G/N提升高度h/m拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率η120.110.366.7%71.4%374.1%4（1）表格內的第4次實驗中應補充的數據是（結果精確到0.1%）．這次數據是用圖中（選填“甲”或“乙”）所示的滑輪組測得的．（2）分析比較第1、2、3次實驗數據可以判定，若要增大滑輪組的機械效率，應該，在第1次實驗中，拉力F所做的額外功為J．（3）某同學認為，使用相同的滑輪所組成的滑輪組提升同一個重物時，越省力的滑輪組其機械效率越高，他的想法正確嗎？請你利用補充完整后的表格中的數據說明你的判斷：，理由是．27．在“探究影響滑輪機械效率的因素”實驗中，小亮同學用如圖所示的同一滑輪組提升不同的鉤碼，分別做了甲、乙、丙3組實驗，實驗數據記錄如下：次數鉤碼重/N鉤碼上升的距離/cm彈簧測力計的示數/N彈簧測力計上升的距離/cm機械效率12511566.7%2451.715\365\1583.3%（1）在實驗操作中應該使鉤碼（選填“快速”或“緩慢”）上升；（2）進行第2次測量時滑輪組的機械效率約為（保留三位有效數字）；（3）進行第3次測量時，彈簧測力計示數為N，滑輪組做的有用功是J；（4）分析實驗數據，實驗小組得出的實驗結論是：滑輪組的機械效率與有關．28．在“探究滑輪組的機械效率”時，小明利用兩組滑輪組進行了4次測量，用較輕的滑輪組成的滑輪組測定前3組數據，換用一個更重的動滑輪組成滑輪組測得第4組數據，測得數據如表：實驗次數動滑輪重G動/N物重G/N鉤碼上升高度h/m動力F/N繩端移動距離s/m滑輪組的機械效率η/%10.547.620.560.630.540.120.3①4140.1②0.355.6（1）實驗中應拉動彈簧測力計，使鉤碼緩緩上升．（2）表格中變化①處應為；根據圖中彈簧測力計示數可知②處應為N．（3）比較第1、3次實驗數據可得出結論：使用同一滑輪組，重物越重，機械效率（選填“越高”、“不變”或“越低”）．（4）比較第次實驗數據可得出結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低．29．用一個定滑輪和一個動滑輪組滑輪組有兩種繞線方法，小明采用了如圖甲所示的繞線方法組裝滑輪組，小樂采用另一種繞線方法組裝滑輪組．（1）請幫助小樂在圖乙中畫出滑輪組的繞線．（2）實驗中他們得到的數據如表所示．實驗序號鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m繩的拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η小明288.2%小紅387.7%489.7%小明第1次實驗中，有用功為J，此滑輪組的機械效率為．（3）綜合分析小明和小樂的實驗，可得結論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越（選填“高”或“低”）30．同學們在探究“影響滑輪組機械效率高低的因素”時提出了下列假設：滑輪組機械效率高低可能與動滑輪重有關；滑輪組機械效率高低可能與被提物重有關；滑輪組機械效率高低可能與物體提升高度有關；一位同學設計了如圖所示的三個滑輪組，并將所測實驗數據填入如表：實驗次數動滑輪重/N鉤碼重/N動力/N機械效率11212143242（1）在表中填上三次實驗的機械效率．（2）要研究滑輪組機械效率高低是否與物體提升高度有關，應該選用（填“同一”或“不同”）滑輪組，提升（填“相同”或“不同”）的高度去研究．

參考答案與解析1．如圖甲所示，滑輪組在豎直向下的拉力F作用下，將重為1300N的物體勻速提起，在5s時間內繩子自由端移動的距離為S=3m．圖乙是滑輪組工作時的拉力F與繩自由端移動距離s的關系圖．（1）圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是功，并列式計算出該物理量．（2）計算滑輪組提升該重物時的機械效率．（3）如圖丙是該滑輪組的機械效率隨物體的重力變化的圖象（不計繩重與摩擦），求動滑輪重；（4）一個體重為500N的同學能用此滑輪組提起丙圖中最重的物體嗎？【分析】（1）根據橫縱坐標表示的單位和數值以及其數值變化關系確定該物理量，并計算其大小；（2）根據機械效率公式η==計算滑輪組的機械效率；（3）由丙圖可知，當G物=200N時，η=50%，利用滑輪組機械效率公式η==求動滑輪重；（4）由丙圖可知最重物體的重，不計繩重與摩擦，根據F大=（G物大+G動）計算繩端的最大拉力，將繩端拉力和人的重力進行比較，若繩端拉力大于人的重力，則人會被拉起來，不能提升重物．【解答】解：（1）縱坐標表示力的大小為500N，大小不變，橫坐標表示距離，大小為3m，所以陰影部分的面積表示力所做的功：W=Fs=500N×3m=1500J；（2）由圖甲可知，動滑輪上繩子的段數n=3，則s=3h，滑輪組的機械效率：η=====≈86.7%，（3）由丙圖可知，當G物=200N時，η=50%，不計繩重與摩擦，滑輪組的機械效率η===，代入數據有：50%=，解得：G動=200N．（4）由丙圖可知，最重物體的重G物大=1600N，不計繩重與摩擦，則繩端的最大拉力：F大=（G物大+G動）=（1600N+200N）=600N＞500N；即需要的最大拉力大于人的重，繩子會把人拉起來，所以不能用此滑輪組提起丙圖中最重的物體．答：（1）功；功的大小為1500J；（2）滑輪組提升該重物時的機械效率為86.7%；（3）動滑輪重為200N；（4）該同學不能用此滑輪組提起丙圖中最重的物體．【點評】本題考查了功、機械效率、繩子自由端拉力的計算，靈活選用公式以及能從圖象中得出相關信息是本題的關鍵．2．在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3組實驗，實驗數據記錄如下：次數鉤碼重/N動滑輪重/N鉤碼上升的距離/cm彈簧測力計的示數/N彈簧測力計上升的距離/cm機械效率120.8511566.7%240.851.715\360.85\1583.3%（1）在實驗操作中應該使鉤碼緩慢（選填“快速”或“緩慢”）上升；（2）進行第2次測量時滑輪組的機械效率約為78.4%（保留三位有效數字）；（3）進行第3次測量時，彈簧測力計示數為2.4N，滑輪組做的有用功是0.3J；（4）分析實驗數據，實驗小組得出的實驗結論是：滑輪組的機械效率與被提升物體的重力有關；（5）分析表中數據可知，F≠，可能的原因是：拉動過程中需克服滑輪的轉軸處的摩擦；（6）某次實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數記為F，鉤碼重記為G，動滑輪重記為G’，繩自由端移動距離記為s，鉤碼提升高度記為h，不計繩子重及摩擦．則下列關于滑輪組機械效率的計算關系中錯誤的是BD．A．η=B．η=C．η=D．η=1﹣．【分析】（1）在實驗中要向上緩慢、勻速拉動測力計．（2）根據表中實驗數據，應用效率公式求出滑輪組效率．（3）由圖示測力計確定其分度值，讀出其示數，然后應用功的計算公式求出有用功．（4）在分析數據時，要注意機械效率的變化是由哪個物理量的變化引起的，從而得出結論．（5）從阻力的角度分析答題．（6）不計繩子重及摩擦時，滑輪組做的額外功為克服動滑輪的重力做的功，根據W=Gh表示出有用功和額外功，根據W=Fs表示出總功，以及W總=W有+W額，結合效率公式即可得出滑輪組的機械效率．【解答】解：（1）在實驗過程中，應緩慢豎直向上勻速拉動彈簧測力計．（2）根據表中實驗數據可知，第2次測量時滑輪組的機械效率：η===×100%≈78.4%．（3）由圖示測力計可知，其分度值為0.2N，示數為2.4N；第3次測量時，有用功：W有=Gh=6N×0.05m=0.3J．（4）從實驗數據看，鉤碼上升的高度相同，所以機械效率不斷增大不是由于被提升高度的變化而引起的．鉤碼重不斷增大，機械效率不斷提高，得出的實驗結論是：滑輪組的機械效率與被提升物體的重力有關．（5）由于拉動過程中需克服滑輪的轉軸處的摩擦，所以F≠．（6）有用功為W有=Gh，總功為W總=Fs，不計繩子重及摩擦，額外功W額=G′h，則W總=W有+W額=Gh+G′h=（G+G′）h；①有用功為W有=Gh，總功為W總=Fs，則η==，故A正確，由于s=nh，則機械效率η==，故B錯誤；②有用功為W有=Gh，總功為W總=（G+G′）h，所以η===，故C正確；③額外功W額=G′h，總功為W總=Fs，有用功W有=W總﹣W額=Fs﹣G′h，所以η===1﹣，故D錯誤．故選BD．故答案為：（1）緩慢；（2）78.4%；（3）2.4；0.3；（4）被提升物體的重力；（5）拉動過程中需克服滑輪的轉軸處的摩擦；（6）BD．【點評】此題是測量滑輪組的機械效率，主要考查了有關機械效率的計算及影響滑輪組機械效率的因素，要理解并熟記．3．小芳同學設計了一個高度可調節的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機械效率與斜面的傾斜程度之間的關系，如圖1所示．她首先測出小車重，然后用彈簧測力計沿斜面拉動小車，調節斜面傾斜角θ的大小多次測量，得下表所示的數據：斜面傾斜角θ小車重G/N斜面高h/m斜面長S/m拉力F/N有用功W有/J總功W總/J機械效率η12°50.212.112.148%30°50.513.62.53.669%45°50.781%（1）請你替小芳在上表的空格中填上適當的數據．（2）分析上表中的數據，可以得出的探究結論是：斜面傾斜角θ越小，斜面越省力，斜面的機械效率越低．（3）實驗過程中拉力的方向應與斜面平行向上．（4）若想探究斜面的機械效率與物重的關系，則要保持斜面傾角不變，斜面的光滑程不變，只改變小車重力，這種研究問題的方法我們稱之為控制變量法．（5）在上述實驗中，物重，斜面長度不變，若不考慮斜面摩擦，如圖2所示，哪個圖能正確表示F與斜面高度h的關系B．【分析】（1）根據實驗數據，利用W有=Gh、W總=FS和η=求出表格中的所缺的數據，完成表格；（2）分析表格數據時，雖然拉力和機械效率的變化是因斜面的傾斜度的改變而引起的，但我們先比較省力時，傾斜度是如何變化，然后比較機械效率的變化；（3）利用斜面提升重物，額外功主要是克服摩擦力而做的功，拉力方向必須與摩擦力方向保持在同一條直線上，且勻速拉動物體；（4）實驗應采用控制變量法，探究斜面機械效率與物重的關系，應控制斜面傾角、斜面光滑程度不變而改變物重大小進行實驗；（5）分析實驗數據，推理實驗圖象，采用排除的方法就可以找到正確的圖象．【解答】解：（l）W有1=Gh1=5N×0.2m=1J；W總2=F2S=3.6N×1m=3.6J；η3==×100%=81%．（2）比較數據：θ3＞θ2＞θ1時，則拉力F3＞F2＞F1，機械效率η3＞η2＞η1；即：斜面傾斜度θ越小時，越省力，斜面機械效率越低．（3）為了使拉力方向必須與摩擦力方向保持在同一條直線上，所以應與斜面平行向上．（4）探究斜面的機械效率與物重的關系，要保持斜面傾角不變，斜面的光滑程不變，只改變小車重力，這種研究問題的方法我們稱之為控制變量法．（5）從表中數據可見，推力F隨著斜面高度h的增大而增大，排除C和D兩個圖；隨著斜面的高度增大，若不考慮斜面摩擦，物重，斜面長度不變，FL=Gh，推力與h成正比，故選B．故答案為：（1）1；3.6；81%；（2）小；低；（3）平行向上；（4）斜面傾角；小車重力；控制變量；（5）B．【點評】本題考查通過斜面機械效率的實驗，考查了有用功、總功、機械效率的計算，并會綜合分析應用等．4．在簡單機械中，把有傾斜的坡面稱為斜面，它便于把重物推上某一高處．小明同學在某次課外活動課上想研究斜面的使用特點．他先用彈簧測力計把重為G的物體緩慢提起h高度，此時測力計的示數情況如圖（a）所示．再分別用彈簧測力計把該物體沿著傾角不同的光滑斜面拉到h高度，測力計的示數情況如圖（b）、（c）、（d）所示．請仔細觀察圖中的操作和測力計的示數變化，然后歸納得出初步結論．（1）比較圖（a）與（b）〔或（a）與（c）或（a）與（d）〕兩圖可知：使用斜面緩慢提升重物時，可以省力．（2）比較圖（b）與（c）與（d）三圖可知：使用斜面緩慢提升相同重物（到同一高度）時，斜面傾角越大，拉力越大．（3）某實驗小組的同學們利用上面的三個斜面探究“斜面的機械效率”實驗，他們在實驗過程中收集的數據如下表：次數傾斜程度物塊重力G/N斜面高h/m拉力F/N斜面長s/m機械效率η1較緩50.22.4141.7%2較陡50.53.2178.1%3最陡50.74.3181.4%①實驗過程中應拉動彈簧測力計沿斜面做勻速直線運動．②分析表中的數據可知：在其它條件一定時，斜面越陡，機械效率越高（高/低）．③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，讀出此時彈簧測力計的示數為4.5N，他們測得這種情況下斜面的機械效率為55.6%（小數點后保留一位小數）．把第4次實驗數據與第2次測量結果相比較，還能得出：在其他條件一定時，斜面越粗糙，斜面的機械效率越低．④實驗小組的同學發現在實驗過程中彈簧測力計很難嚴格地沿斜面方向拉動（如圖甲所示）．為了解決這個問題，實驗小組的同學經過討論后，決定利用一個滑輪來改進實驗．請你在乙圖中畫出使用此滑輪的方法【分析】（1）比較圖（a）與（b）〔或（a）與（c）或（a）與（d）〕兩圖中的拉力大小即可得出使用斜面的優點；（2）比較圖（b）與（c）與（d）三圖中可以看出，實驗斜面的材料相同，傾斜程度不同，拉力不同，比較數據可知，拉力與斜面的傾斜程度之間的關系，然后依據控制變量法的來概括得出結論；（3）①從實驗操作方便的角度考慮，要測量沿斜面的拉力，就要讓木塊做勻速直線運動，因為只有這樣，彈簧測力計的示數穩定，測量才夠準確；②分析斜面的傾斜程度和拉力的大小，可以得出斜面的機械效率和傾斜程度的關系；③根據W=Gh求出有用功，根據W=Fs求出總功，利用η=求出這種情況下斜面的機械效率；根據控制變量法分析四組實驗數據，抓住變量和不變量即可得出結論；④利用斜面提升重物，額外功主要是克服摩擦力而做的功，拉力方向必須與摩擦力方向保持在同一條直線上，且勻速拉動物體．【解答】解：（1）比較圖（a）與（b）記錄的測力計的數據可以看出利用斜面時拉力變小了，即使用斜面緩慢提升重物時，可以省力．（2）由記錄的數據可以看出斜面的傾斜程度不同時，拉力也不同，且斜面傾角越大，拉力越大，所以依據控制變量法可得出的結論是：使用斜面緩慢提升相同重物（到同一高度）時，斜面傾角越大，拉力越大．（3）①沿斜面拉動物體時，為使彈簧測力計的示數穩定，便于讀數，所以應盡量使物體做勻速直線運動；②分析表中的數據可知：在其它條件一定時，斜面越陡，機械效率越高；③這種情況下斜面的機械效率：η===×100%≈55.6%；分析低2次和第4次實驗數據可知斜面的機械效率與接觸面的粗糙程度有關，即在其他條件一定時，斜面越粗糙，斜面的機械效率越低；④為了使拉力方向必須與摩擦力方向保持在同一條直線上，所以應與斜面平行向上，通過使用定滑輪可以解決此問題，如圖所示：故答案為：（1）使用斜面緩慢提升重物時，可以省力；（2）使用斜面緩慢提升相同重物（到同一高度）時，斜面傾角越大，拉力越大；（3）①勻速直線；②高；③55.6%；2；④見上圖．【點評】本題考查斜面的機械效率的實驗，涉及到實驗數據的分析概括、功的計算、效率的計算，關鍵是會根據控制變量法分析實驗數據總結規律．5．（2016?自貢）某小組同學在探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關時，提出了一些猜想并對猜想進行驗證．（1）如果影響機械效率的因素有A、B、C多個，要研究其與B因素的關系，需要先控制其他幾個因素不變，而改變B因素，從而進行研究．（2）下列A、B是同學提出的兩個猜想：猜想一：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組細線的繞法有關；猜想二：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組提升的物重有關．為了驗證上述猜想是否正確，同學們準備分別按圖1、圖2、圖3和圖4的滑輪組進行實驗．驗證猜想一的小組應按圖1、3或2、4所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小相等（相等/不相等），則可初步判斷猜想一是錯誤的；驗證猜想二的小組應按圖1、2或3、4所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小不相等，則可初步判斷猜想二是正確（正確/錯誤）的．（3）請你為該班同學提出一種提高滑輪組機械效率的方法：盡量讓滑輪組滿負荷工作（提升可以提升的最大物重）、在轉軸上加潤滑油、減輕動滑輪的自重等．【分析】（1）物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題．每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法；（2）a、要探究滑輪組的機械效率與滑輪組細線的繞法是否有關，需要保持除滑輪數目、規格相同外，還要提起相同的重物；b、要探究滑輪組的機械效率與滑輪組提升的物重是否有關，需要保持除滑輪數目、規格相同外，還要相同的繞線方法；（3）提高滑輪組機械效率的方法：增加物重，減小動滑輪的重力．【解答】解：（1）要研究其與B因素的關系，就要控制其他量即A、C不變，改變B；（2）要探究滑輪組的機械效率與滑輪組細線的繞法是否有關，需要保持除滑輪數目、規格相同，還要提起相同的物重，所以選擇的是圖1、3或圖2、4；若實驗測得兩個滑輪組的機械效率大小相等，說明機械效率與繞線方法無關，可初步判斷猜想是錯誤的；要探究滑輪組的機械效率與滑輪組提升的物重是否有關，需要保持除滑輪數目、規格相同，還要保持繞線方法相同，所以選擇的是圖1、2或3、4；若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小不相等，說明機械效率與物重有關，可初步判斷猜想是正確的．（3）要提高機械效率，要盡量減小額外功、增大有用功，可盡量讓滑輪組滿負荷工作（提升可以提升的最大物重）、在轉軸上加潤滑油、減輕動滑輪的自重等．故答案為：（1）B；（2）1、3或2、4；相等；1、2或3、4；正確；（3）盡量讓滑輪組滿負荷工作（提升可以提升的最大物重）、在轉軸上加潤滑油、減輕動滑輪的自重等．【點評】探究影響滑輪組機械效率的因素，需要應用控制變量法；滑輪組的機械效率的高低與提起的物重、動滑輪的重、繩重、摩擦有關．與滑輪的繞法、升高的距離沒有關系．6．（2016?聊城）在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，小麗用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3次實驗，實驗數據記錄如表：實驗次數鉤碼所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率η120.051.00.1566.7%240.051.70.1578.4%360.05①0.15②（1）實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼升高．（2）表格中編號①處數據應為2.4，編號②處數據應為83.3%．（3）分析以上實驗數據可以得出如下結論：同一滑輪組的機械效率主要與提起物體受到的重力有關．（4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率不變（選填“變大”“變小”或“不變”）．【分析】（1）在實驗中要豎直向上緩慢、勻速拉動測力計．（2）由圖示測力計確定其分度值，讀出其示數；根據η==求出滑輪組的機械效率．（3）實驗中提升鉤碼的重力不同，機械效率也不同，因此研究的是機械效率與提升鉤碼重力的關系．（4）在不計摩擦及繩重情況下，有用功就是提升重物所做的功，額外功就是提升動滑輪所做的功，根據η==進行分析．【解答】解：（1）實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，測力計示數穩定，便于讀數；（2）由圖知，測力計的分度值為0.2N，測力計示數為2.4N；第3次實驗中，滑輪組的機械效率：η=×100%=×100%=×100%≈83.3%；（3）實驗選用的是同一滑輪組，動滑輪的重力不變；由表中實驗數據可知，同一滑輪組提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高，所以同一滑輪組的機械效率主要與提起物體的重力有關．（4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，動滑輪的重不變，不計摩擦及繩重，由η====可知，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率不變．故答案為：（1）勻速；（2）2.4；83.3%；（3）提起物體受到的重力；（4）不變．【點評】此題是測量滑輪組的機械效率，主要考查了有關機械效率的計算及影響滑輪組機械效率的因素，要理解并熟記．7．（2016?揭陽）在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行兩次實驗，實驗數據如表：次數鉤碼重/N鉤碼上升高度/cm彈簧測力計示數/N彈簧測力計移動距離/cm12100.8402551.520（1）第一次實驗測得滑輪組的機械效率為62.5%，兩次相比較，第二次實驗測得滑輪組的機械效率大于第一次實驗測得滑輪組的機械效率．（選填“大于”、“小于”或“等于”）（2）根據表中數據，能否得出“滑輪組的機械效率與所掛鉤碼重量有關，鉤碼越重其效率越高”的結論？答：不能；請簡要說出其中一條理由：滑輪組的機械效率還與滑輪的重有關．【分析】（1）根據公式η==求出第一次和第二次實驗測得滑輪組的機械效率，然后比較兩者的大小；（2）滑輪組的機械效率與物體重力、摩擦力、機械本身重力有關；要提高機械效率，應盡量減小摩擦和機械本身重力的同時，最大限度的增加被吊物體重力．【解答】解：（1）第一次實驗滑輪組的機械效率η1===×100%=62.5%，第二次實驗滑輪組的機械效率η2===×100%≈83.3%；所以η1＜η2；（2）通過實驗的對比，雖然可以得出機械效率高低與滑輪重力有關，但必須至少三次實驗才可證明結論，只有一次對比實驗是不太準確合理的，偶然性太大，并且滑輪組的影響滑輪組的機械效率還有滑輪的重等．故答案為：（1）62.5%；大于；（2）不能；滑輪組的機械效率還與滑輪的重有關．【點評】滑輪組的機械效率與物體重力、摩擦力、機械本身重力有關．要提高機械效率，應盡量減小摩擦和機械本身重力的同時，最大限度的增加被吊物體重力．8．（2016?衡陽）某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數據如表所示，實驗裝置如圖所示．實驗次數123鉤碼重G/N446鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m0.30.4機械效率η74.1%62.5%（1）實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計．（2）通過表中數據可分析出第2次實驗是用乙（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次實驗的數據分析可得出結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數越多（動滑輪的質量越大），滑輪組的機械效率越低（選填“越高”、“不變”或“越低”）．（4）小組同學再用第2次實驗中使用的裝置做第3次試驗，表中第3次實驗中繩端移動距離s漏記，但仍然計算出第3次的機械效率η=83.3%（保留3位有效數字）．【分析】（1）應豎直勻速拉動測力計，這樣拉力大小不變，彈簧測力計的示數穩定；（2）根據s=nh確定繩子的股數，判斷是哪一個滑輪組；（3）比較實驗1和2的條件和機械效率大小，可得出動滑輪個數多少對滑輪組機械效率的影響；（4）根據表中實驗數據求出繩子移動的距離，應用效率公式求出滑輪組效率．【解答】解：（1）實驗中應該勻速豎直向上拉動彈簧測力計，以保證拉力大小恒定；（2）由表中實驗數據可知，根據s=nh，由第2次實驗數據n===4，由圖示滑輪組可知，實驗使用的是乙圖所示裝置做的實驗；（3）由表中第1次實驗和第2次實驗的數據可知，使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數越多（動滑輪的質量越大），滑輪組的機械效率越低；（4）由表中第2次實驗數據可知，繩端移動的距離是鉤碼上升高度的4倍，第三次實驗使用同樣的裝置，則第3次實驗：繩端移動距離s=4h；機械效率η=====×100%≈83.3%．故答案為：（1）勻速；（2）乙；（3）越低；（4）83.3%．【點評】在此實驗中，對滑輪組的分析、機械效率公式的運用是實驗的基礎，同時，實驗中分別探究了機械效率高低與動滑輪個數、提升物體重力等多個量的關系，因此，控制變量法的運用也十分關鍵．9．（2016?哈爾濱）如圖是同學們探究“影響滑輪組機械效率因素”的實驗裝置，請完成以下問題：（忽略摩擦及繩重）（1）實驗中用到的測量工具除刻度尺外還有什么？（2）下表記錄了實驗中的部分數據：請算出第4次實驗中的機械效率．（只寫出計算結果）次數鉤碼重G鉤/N動滑輪重G動/N機械效率η120.580.0%230.585.7%340.588.9%441.080.0%（3）分析1、2、3次實驗數據，你認為他們可以探究滑輪組機械效率與什么因素的具體關系？并寫出你這樣認為的理由．【分析】（1）根據表格中要測量的物理量來選取測量工具；（2）忽略摩擦及繩重，則滑輪組的機械效率η====；（3）分析1、2、3次實驗數據，動滑輪重相同，鉤碼重不同，滑輪組的機械效率也不同，故他們可以探究滑輪組機械效率與所提升物體的重力的關系；陳述理由時，應結合表中的數據來組織物理語言．【解答】解：（1）實驗中，需要測量鉤碼重和動滑輪重，故還需用到的測量工具是彈簧測力計．（2）由表格數據可知，第4次實驗時，G鉤=4N，G動=1N．由于忽略摩擦及繩重，所以滑輪組的機械效率：η=====×100%=80.0%；（3）分析1、2、3次實驗數據，動滑輪重相同，鉤碼重不同，滑輪組的機械效率也不同；故他們可以探究滑輪組機械效率與所提升物體的重力的關系．理由：由表格數據可知，G鉤1=2N，G鉤2=3N，G鉤3=4N，鉤碼重的關系為G鉤1＜G鉤2＜G鉤3；η1=80.0%，η2=85.7%，η3=88.9%，機械效率的關系為η1＜η2＜η3，動滑輪重的關系為G動1=G動2=G動3=0.5N；可得到的結論為：動滑輪重一定時，滑輪組所提升的物體越重機械效率越高；所以這樣認為．故答案為：（1）彈簧測力計；（2）80.0%；（3）他們可以探究滑輪組機械效率與所提升物體的重力的關系；理由：由表格數據可知，G鉤1=2N，G鉤2=3N，G鉤3=4N，鉤碼重的關系為G鉤1＜G鉤2＜G鉤3；η1=80.0%，η2=85.7%，η3=88.9%，機械效率的關系為η1＜η2＜η3；動滑輪重的關系為G動1=G動2=G動3=0.5N；可得到的結論為：動滑輪重一定時，滑輪組所提升的物體越重機械效率越高；所以這樣認為．【點評】本題考查了探究“影響滑輪組機械效率因素”的實驗，第2小題要注意利用“忽略摩擦及繩重”這個條件推出滑輪組機械效率的表達式；第3小題，難點是要利用表格中的數據來陳述理由，考查了學生對實驗數據的分析能力、組織物理語言的能力．10．（2016?廣州）（1）圖中測力計示數為1.2N．（2）小明猜測：“圖中滑輪組提升的物體越輕，機械效率越高”．設計實驗檢驗其猜測，并填寫實驗報告．①實驗目的：探究滑輪組的機械效率與提升物體重力的關系．②實驗步驟（若需要可補充器材）：a、在動滑輪掛鉤上掛1個鉤碼，用彈簧測力計測出所掛鉤碼的重力，鉤碼的重力用G表示，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示；b、仍然用原滑輪組，保持裝置不變，依次改變動滑輪上掛鉤碼的個數，仿照步驟a再做2次實驗，記錄各次的G、F、s、h的數值；c、用η==，計算出各次的機械效率，得出結論．．③滑輪組的機械效率（用所測出的物理量表達）：η=．【分析】（1）彈簧測力計的使用：首先要觀察量程和分度值，然后再根據指針所指示的刻度來讀數；（2）①根據題目中小明的猜測，寫出實驗目的；②實驗步驟：按圖示組裝滑輪組；用滑輪組勻速豎直向上提起不同物體時，分別記錄物體重力、拉力、物體升高距離、繩子自由端移動的距離．分別求出機械效率，進行比較；③根據η==求出滑輪組的機械效率．【解答】解：（1）由圖知，彈簧測力計的分度值是0.2N，所以測力計的示數是1.2N；（2）①根據小明的猜測，本實驗的實驗目的為：探究滑輪組的機械效率與提升物體重力的關系；②實驗步驟：a、在動滑輪掛鉤上掛1個鉤碼，用彈簧測力計測出所掛鉤碼的重力，鉤碼的重力用G表示，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示；b、仍然用原滑輪組，保持裝置不變，依次改變動滑輪上掛鉤碼的個數，仿照步驟a再做2次實驗，記錄各次的G、F、s、h的數值．c、用η==，計算出各次的機械效率，得出結論；③滑輪組的機械效率（用所測出的物理量表達）為：η=．故答案為：（1）1.2；（2）①探究滑輪組的機械效率與提升物體重力的關系；②a、在動滑輪掛鉤上掛1個鉤碼，用彈簧測力計測出所掛鉤碼的重力，鉤碼的重力用G表示，繩子自由端所受拉力用F表示，繩子自由端移動的距離用s表示，鉤碼上升的高度用h表示；b、仍然用原滑輪組，保持裝置不變，依次改變動滑輪上掛鉤碼的個數，仿照步驟a再做2次實驗，記錄各次的G、F、s、h的數值．c、用η==，計算出各次的機械效率，得出結論；③η=．【點評】對于設計實驗的問題，近幾年中考中出現頻率比較高，本題考查了學生對功的計算公式、效率公式的掌握和運用，涉及到設計到實驗步驟（保持使所掛鉤碼相同、物重相同，使滑輪組機械效率不變是本題的關鍵），屬于難題．11．用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，把相同的重物勻速提升相同的高度．（不計繩重及摩擦）（1）繩子受的拉力F1和F2大小關系是F1＞F2．（2）滑輪組的機械效率η1和η2大小關系是η1=η2．（3）繩子自由端移動的距離s1和s2大小關系是s1＜s2．（4）拉力對滑輪組所做的功W1和W2大小關系是W1=W2．（均選填“＞”、“二”或“＜”）【分析】由滑輪組的結構知道承擔物重的繩子股數n，則繩子自由端移動的距離s=nh；把相同的重物勻速提升相同的高度，做的有用功相同；不計繩重及摩擦，利用相同的滑輪和繩子、提升相同的高度，做額外功相同；而總功等于有用功加上額外功，可知利用滑輪組做的總功相同，再根據效率公式判斷滑輪組機械效率的大小關系．【解答】解：（1）不計繩重及摩擦，拉力F=（G物+G輪），n1=2，n2=3，繩子受的拉力：F1＞F2；（2）因為動滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額=G輪h，W有用=G物h，所以利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，因為η=，所以滑輪組的機械效率相同，即η1=η2．（3）因為繩子自由端移動的距離s=nh，n1=2，n2=3，提升物體的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，則s1＜s2；（4）不計繩重及摩擦，拉力做的功：W1=F1s1=（G物+G輪）×2h=（G物+G輪）hW2=F2s2=（G物+G輪）×3h=（G物+G輪）h所以W1=W2．故答案為：（1）＞；（2）=；（3）＜；（4）=．【點評】本題考查了使用滑輪組時n的確定方法，有用功、額外功、總功的計算方法，不計摩擦和繩重時拉力的求法；本題關鍵在于確定額外功相等．12．在測滑輪組機械效率的實驗中，小明用相同的滑輪和細線，繞成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（忽略繩重和摩擦），并分別用彈簧測力計沿豎直方向勻速拉動繩子，若兩個彈簧測力計的示數相同，則甲滑輪組的機械效率較高，在把兩個物體提升了相同的高度時，拉力F1、F2做的功W1、W2的大小關系是W1大于W2．【分析】由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據F=（G+G動）比較兩滑輪組提升重物重力之間的關系，忽略繩重和摩擦，有用功為克服物體重力所做的功，總功為克服物體的重力和動滑輪重力所做的功，據此比較兩個物體提升了相同的高度時兩者拉力所做功的大小關系，根據η=×100%比較兩滑輪組機械效率之間的關系．【解答】解：由圖可知，n甲=3，n乙=2，因兩個彈簧測力計的示數相同，即拉力F相同，所以，由F=（G+G動）的變形式G=nF﹣G動可知，甲滑輪組提升物體的重力較大，因忽略繩重和摩擦，有用功為克服物體重力所做的功，總功為克服物體的重力和動滑輪重力所做的功，所以，由W總=（G+G動）h可知，甲滑輪組拉力F1做的功較多，即W1＞W2，由η=×100%=×100%=×100%=×100%可知，甲物體重力較大，機械效率較大．故答案為：甲；大于．【點評】本題考查了拉力做功大小和滑輪組機械效率大小的比較，明確有用功和總功是解題的關鍵．13．某小組同學用如圖所示的裝置“測滑輪組機械效率”實驗中，（1）實驗時應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計．（2）請算出第2次實驗時的機械效率，并填入表格中．實驗次數鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/m彈簧測力計示數F/N繩移動距離s/m機械效率η74.1%2_392.0%（3）依據表中數據可知該組同學本實驗的探究目的是探究滑輪組機械效率與被提升物體重力關系．【分析】（1）測機械效率的試驗中：當勻速豎直向上拉動彈簧測力計，拉力大小不變，彈簧測力計的示數穩定；（2）分別計算有用功和總功，再根據機械效率公式計算；（3）分析表格數據，由控制變量法，找到相同的量和不同量，從而確定探究目的．【解答】解：（1）實驗中應該勻速豎直向上拉動彈簧測力計，以保證拉力大小恒定；（2）由表格第2次實驗數據可得，拉力做的總功為：W總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J，拉力做的有用功為：W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J，滑輪組機械效率為：η=×100%=×100%≈83.3%；（3）由表格中數據可以看出，3次實驗中鉤碼上升的高度相兩同，用的同一滑輪組提起不同重量的物體，所以是探究滑輪組機械效率與被提升物體重力關系的．故答案為：（1）豎直方向；（2）83.3%；（3）探究滑輪組機械效率與被提升物體重力關系．【點評】本題是測量滑輪組機械效率的實驗，主要考查了實驗注意事項、有關滑輪組的有用功、總功、機械效率的計算以及對控制變量法的認識和理解．14．用如圖所示的滑輪組在勻速豎直提升物體A的過程中，卷揚機加在繩子自由端豎直向下的拉力為F，物體A的重力為720N，物體A上升的速度為0.1m/s，滑輪組的機械效率為90%，不計繩重和滑輪與軸的摩擦．求：（1）豎直向下的拉力F；（2）拉力F做功的功率P．【分析】（1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據η====求出豎直向下的拉力F；（2）根據v繩=nv物求出繩端移動的速度，根據P===Fv求出拉力F做功的功率P．【解答】解：（1）由圖可知，n=2，由滑輪組的機械效率η====可得，豎直向下的拉力：F===400N；（2）繩端移動的速度：v繩=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s，拉力F做功的功率：P===Fv=400N×0.2m/s=80W．答：（1）豎直向下的拉力為400N；（2）拉力F做功的功率為80W．【點評】本題考查了滑輪組拉力和功率的計算，明確滑輪組繩子的有效股數和利用好η=×100%、P=Fv是關鍵．15．小明在測量滑輪組機械效率的實驗中，所用裝置如圖所示，實驗中每個鉤碼重2N，測得的數據如表：物理量實驗次數鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/m測力計示數F/N測力計移動距離s/m機械效率h283%357%457%（1）在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數．（2）第1次實驗測得的機械效率為74%．（結果保留兩位有效數字）（3）分析表中數據可知：第2次實驗是用b圖做的；第4次實驗是用c圖做的．（選填“a”、“b”或“c”）（4）分析第1、2次實驗數據可知：使用同一滑輪組，增大提升物體的重力可以提高滑輪組的機械效率；分析第1、3次實驗數據可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機械效率越低．（5）分析第3、4次實驗數據可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．【分析】（1）在實驗中，要正確測量繩端拉力，需豎直向上勻速拉動測力計；（2）掌握機械效率的計算公式，η==，能用此公式進行簡單的計算；（3）要掌握繩端移動距離與物體上升高度之間的關系：s=nh；根據繩端移動距離與物體上升的高度判斷出承擔物重的繩子段數，同時也要注意被提升的物重；（4）掌握影響滑輪組機械效率的因素：物重和動滑輪的個數，被提升的物體越重、動滑輪的個數越少，則滑輪組的機械效率越高；（5）根據物體被提升的高度與效率之間的關系得出結論，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．【解答】解：（1）在實驗中，要正確測量繩端的拉力，需豎直向上勻速拉動測力計；（2）第1次實驗的機械效率：η===×100%≈74%；（3）由數據知，第2次實驗中，s為h的3倍，所以滑輪組由3段繩子承擔物重；被提升的物重為6N，每個鉤碼重2N，即用3個鉤碼做的實驗，所以第2次實驗是用b圖做的；第4次實驗s為h的5倍，所以滑輪組由5段繩子承擔物重，所以第4次實驗是由c圖做的；（4）分析第1、2次實驗，兩次所用滑輪組相同，但第2次物重大于第1次物重，機械效率也大于第1次的機械效率，所以可得：使用同一滑輪組，增大提升物體的重力可以提高滑輪組的機械效率；分析第1、3次實驗，兩次提升物體的重力相同，第3次實驗的動滑輪較重，而機械效率較低，所以可得：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數越多，滑輪組的機械效率越低；（5）第3、4次實驗只是改變了物體被提升的高度，機械效率不變，所以可得：滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．故答案為：（1）勻速；（2）74%；（3）b；c；（4）增大提升物體的重力；越低；（5）無關．【點評】此題是測量滑輪組的機械效率實驗，主要考查了有關滑輪組機械效率的計算，以及影響滑輪組機械效率的因素：被提升的物重和動滑輪的重力．被提升的物體越重、動滑輪的重力越小，滑輪組的機械效率越高．而滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．16．在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行了三次實驗（如圖所示），實驗數據記錄如下表．次數鉤碼重力/N鉤碼上升距離/cm彈簧測力計示數/N彈簧測力計上升距離/cm機械效率12100.83083.3%24101.53036103090.9%（1）在第2次實驗中滑輪組的機械效率為88.9%．（結果保留一位小數）（2）第3次實驗中彈簧測力計的示數未填，由圖可知，彈簧測力計的示數為2.2N．（3）分析數據可得結論，使用同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高（選填“越高”或“越低”）．（4）根據實驗結論推測，使用該滑輪組再次將重8N的物體勻速提升10cm，此時滑輪組的機械效率可能為C．A．71.6%B．82.6%C．92.4%【分析】（1）知道繩端移動距離與物體上升高度之間的關系：s=nh．根據公式η==即可求出機械效率；（2）由圖丙可知讀出拉力大小，進行測力計的讀數時，要注意測力計的分度值；（3）分析實驗數據，知道滑輪組的機械效率與提升物體的重力有關，物體越重，滑輪組的機械效率越高；（4）分析實驗數據，知道該滑輪組將6N的物體勻速提升時的機械效率，根據使用同一個滑輪組時，物體越重，滑輪組的機械效率越高的特點即可判斷該滑輪組將8N的物體勻速提升時的機械效率．【解答】解：（1）第2次的機械效率為：η===×100%≈88.9%；（2）由圖知，彈簧測力計的分度值是0.2N，所以測力計的示數是2.2N；（3）分析3次實驗，隨著鉤碼重力的增加，同一滑輪組的機械效率不斷增加，所以，使用同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高；（4）該滑輪組將6N的物體勻速提升時的機械效率為90.9%，由于使用同一個滑輪組時，物體越重，滑輪組的機械效率越高，則使用該滑輪組再次將8N的物體勻速提升時滑輪組的機械效率應大于90.9%，故C選項符合．故答案為：（1）88.9%；（2）2.2；（3）越高；（4）C．【點評】本題考查機械效率的計算和分析，滑輪組的機械效率與物體重力、摩擦力、機械本身重力有關．要提高機械效率，應盡量減小摩擦和機械本身重力的同時，最大限度的增加被吊物體重力．17．在“測量動滑輪機械效率”的實驗中，小明用如圖所示的滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數量，正確操作，實驗數據如下：實驗序號鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩端移動的距離s/cm①1.020.00.740.0②2.020.01.240.0③3.020.01.740.0（1）實驗時，用手勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．（2）第①次實驗測得動滑輪的機械效率為71.4%．（3）第③次實驗時，鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力的功率為0.17W，靜止時拉力F的大小小于（選填“大于”、“小于”或“等于”）1.7N．（4）由表中實驗數據分析可知，同一動滑輪，所提升物重增大，機械效率將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．【分析】（1）在實驗中，為了正確測出拉力的大小，應拉動彈簧測力計勻速上升；（2）根據表中實驗數據，應用效率公式求出動滑輪的效率；（3）拉力的功率即總功的功率，根據承擔物重的繩子段數得出拉力的速度，根據公式P===Fv計算拉力的功率；靜止時，消除了摩擦力的影響，測力計示數變小；（4）由表中實驗數據計算出機械效率，分析機械效率的變化和物重變化的關系．【解答】解：（1）在實驗時，應用手勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．（2）由表中實驗數據可知，第①次實驗測得動滑輪的機械效率η1===×100%≈71.4%；（3）動滑輪承重繩子股數n=2，拉力的速度v=nv鉤碼=2×0.05m/s=0.1m/s，第③次實驗時拉力的功率：P=Fv=1.7N×0.1m/s=0.17W；靜止時沒有摩擦力，拉力等于鉤碼和動滑輪重力的一半，拉力小于1.7N；（4）根據表格中數據可知，動滑輪效率：η2===×100%≈83.3%；η3===×100%≈88.2%；根據三次的機械效率及物重的變化可得同一動滑輪，所提升物重增大，機械效率將增大．故答案為：（1）勻速；（2）71.4%；（3）0.17；小于；（4）增大．【點評】此題是測量滑輪組的機械效率，首先要熟練掌握機械效率的公式，會利用公式進行計算；同時考查了影響機械效率大小的因素及有關功率的計算，注意公式的推導．18．在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，某組同學用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實驗測得的數據如表所示．次數物體的重力G/N提升高度h/m拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率η120.110.366.7%71.4%374.1%4（1）表格內的第4次實驗中應補充的數據是66.7%（結果精確到0.1%）．這次數據是用圖中乙（填“甲”或“乙”）所示的滑輪組測得的．（2）分析比較第1、2、3次實驗數據可以判定，若要增大滑輪組的機械效率，應該增加物重．在第1次實驗中，拉力F所做的額外功為0.1J．（3）某同學認為，使用相同的滑輪所組成的滑輪組提升同一個重物時，越省力的滑輪組其機械效率越大，他的想法正確嗎？請你利用補充完整后的表格中的數據說明你的判斷：錯誤．（選填“正確”或“錯誤”）【分析】（1）根據η==求出第4次實驗的機械效率；然后根據s=nh求出提升物體繩子的條數，從而確定滑輪組的裝置；（2）比較第1、2、3次實驗數據，鉤碼升高的距離相同，繩子自由端移動的距離相同，說明使用的是同一裝置，所做的額外功相同，提起的重物不同，機械效率不同據此得出結論．先根據W有=Gh和W總=Fs求出有用功和總功，然后根據W總=W有+W額即可求出拉力所做的額外功；（3）比較1、4次實驗數據進行分析，并得出相應的結論．【解答】解：（1）第4次實驗的機械效率：η===×100%≈66.7%；由s=nh可得，n===2，而圖乙中提升物體繩子條數為2，故選擇裝置乙；（2）比較第1、2、3次實驗數據可知，對于同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機械效率越高，因此增大物體的重力可以提高滑輪組的機械效率；根據第1次實驗數據可知，W有=Gh=2N×0.1m=0.2J；W總=Fs=1N×0.3m=0.3J；由W總=W有+W額可得，W額=W總﹣W有=0.3J﹣0.2J=0.1J；（3）使用相同的滑輪所組成的滑輪組提升同一個重物時，越省力的滑輪組其機械效率越大的說法是錯誤的；比較第1、4次實驗數據可知，第1次比第4次省力，但兩次的機械效率卻相同．故答案為：（1）66.7%；乙；（2）增加物重；0.1；（3）錯誤．【點評】本題考查了探究影響滑輪組機械效率因素的實驗，要知道物體越重，做的有用功越多，機械效率越高；動滑輪越多，所做的額外功越多，滑輪組的機械效率越低．19．在“測定動滑輪機械效率”的實驗中，小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數量，正確操作，實驗數據如表：實驗序號鉤碼重鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩端移動的距離s/cm一1.020.00.740.0二2.020.01.240.0三3.020.01.740.0（1）實驗時，用手豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使持在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．（2）第一次實驗時測得動滑輪的機械效率為71.4%．（百分號前保留一位小數）（3）第三次實驗時，鉤碼上升的速度為0.1m/s，則拉力的功率為0.34W．（4）由表中實驗數據分析可知，同一動滑輪，所提升物重增大，機械效率將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．【分析】（1）在實驗中，為了正確測出拉力的大小，應拉動彈簧測力計勻速上升；（2）根據表中實驗數據，利用η==求出動滑輪的效率；（3）拉力的功率即總功的功率，根據承擔物重的繩子段數得出拉力的速度，根據公式P===Fv計算拉力的功率；（4）由表中實驗數據分析，機械效率的變化和物重變化的關系．【解答】解：（1）在實驗時，應用手豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．（2）由表中實驗數據可知，第①次實驗測得動滑輪的機械效率：η1===×100%≈71.4%；（3）動滑輪承重繩子股數n=2，拉力的速度：v=nv鉤碼=2×0.1m/s=0.2m/s，第③次實驗時拉力的功率：P=Fv=1.7N×0.2m/s=0.34W；（4）根據表格中數據可知，動滑輪效率：η2===×100%≈83.3%，η3==×100%≈88.2%，根據三次的機械效率及物重的變化可得同一動滑輪，所提升物重增大，機械效率將增大．故答案為：（1）豎直向上勻速；（2）71.4%；（3）0.34；（4）增大．【點評】本題是測量滑輪組的機械效率，首先要熟練掌握機械效率的公式，會利用公式進行計算；同時考查了影響機械效率大小的因素及有關功率的計算，注意公式的推導．20．小雪和小紅在“測滑輪組機械效率”的實驗中，一起組裝好如圖甲所示的實驗裝置，她們分別記下了鉤碼和彈簧測力計的位置與示數．小雪豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，測出相關數據并計算記錄填寫在如表：鉤碼重（N）彈簧測力計示數（N）鉤碼提升的高度（m）彈簧測力計提升的高度（m）有用功（J）總功（J）機械效率20.5N0.2100%（1）小雪測得滑輪組的機械效率為100%，她意識到出現了錯誤，她錯誤的原因是彈簧測力計提升的高度測量錯誤，應為0.5m．（2）小雪實驗中滑輪組的機械效率實際為80%．（3）小紅想進一步探究“滑輪組的機械效率是否與滑輪組中細繩的繞法有關”．