一、实验,探究题

1、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次实验中所做的有用功是     J，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”或“减小”)，因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与      有关。

2、在“探究斜面的机械效率”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，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.如图12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.

(1)分析表中数据可得该实验是探究________。 (选填“小明”或“小聪”)的猜想，结论是：在其它条件一定时，斜面__________，机械效率越高。

(2)另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。

①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面。

②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。

③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。

④比较两次____________的大小，即可验证猜想是否正确。 

3、小兰在探究斜面的机械效率时，在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块，（如图所示）并设计表格记录实验数据如下：

（2）小兰在对实验数据处理的过程中出现的错误之处是：                           。

（3）改正错误后，对实验数据进行分析，你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是

                                                                              。 

4、某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：

    ①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； 

    ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变)，在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2

    回答下列问题：

    (1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示)

    (2)本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:___________

(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 

5、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图20所示的同一滑轮组分别做了三次实验，如图20甲、乙、丙所示，实验数据记录如下：

 (2)分析以上实验数据，同一滑轮组的机械效率主要与        有关。

6、在简单机械中，把有倾斜的坡面称为斜面，它便于把重物推上某一高处。小明同学在某次课外活动课上设想研究斜面的使用特点。他先用弹簧测力计把重为G的物体缓慢提起h高度，此时测力计的示数情况如图7（a）所示。再分别用弹簧测力计把该物体沿着倾角不同的光滑斜面拉到h高度，测力计的示数情况如图7（b）、（c）、（d）所示。请仔细观察图中的操作和测力计的示数变化，然后归纳得出初步结论。

（1）比较图7（a）与（b）〔或（a）与（c）或（a）与（d）〕两图可知：               。

（2）比较图7（b）与（c）与（d）三图可知：                                    。

7、在“测滑轮组机械效率”的实验中（均不计绳重和摩擦），小明用同一滑轮组进行了两次实验，部分实验数据如下表所示：

⑵第一次实验中测得滑轮组的机械效率为____________。

⑶请将表格中空格处的数据补充完整。

⑷若绕滑轮组的细绳能承受的最大拉力为10N，则该滑轮组效率最高可达__________。

8、某同学测量滑轮组的机械效率时，先用弹簧测力计测出物重G，按要求正确组装好器材，拉动弹簧测力计使物体匀速上升，用刻度尺分别测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s，在物体静止时读出拉力的大小F，最后，根据公式η算出滑轮组的机械效率。

(1)以上操作过程存在一处错误，请找出错误的句子，并写出正确的操作方法：________________，                。

(2)为了提高滑轮组提升物体时的机械效率，请提出两条措施：①________________②________________. 

9、用如图14所示的实验装置测量杠杆的机械效率．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．（1）实验中，将杠杆拉至如图7所示的中虚线位置，测力计的示数F为0.5N，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         %．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：                  ．（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

越高”的结论？答：                                                     ；

请简要说明两条理由：①                                                 ；

②                                                 ．

10、在生产中，人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械。在一次综合实践活动中，同学分别用一轻质杠杆（O为支点，OA＝3OB）、一只滑轮和一些细绳构成的组合机械来提升重90N的物体。在实践活动中是这样做的：他先单独使用一个动滑轮来提升重物如图19甲所示，然后又用动滑轮和杠杆组成的组合机械来提升重物，如图乙所示。  ⑴在不计机械重，绳重，部件间摩擦时，F1=________N，F2=______N.比较F1、F2可以看出，使用乙图组合机械的好处是_______________________。⑵请你帮他设计出一种能省距离的组合机械，请把设计方案图画在下面的方框内。⑶在实验中突然提出这样一个问题，使用乙图的组合机械与使用甲图的动滑轮相比，它的机械效率是否发生改变呢？

㈠为了比较甲、乙两机械效率的大小，需要测量的量有：_____________________________。

㈡机械效率η甲=_________________，η乙=___________________。（用测量的量来表示） 

11、学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：

A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关； B.跟斜面的粗糙程度有关；

C.跟斜面的长度有关；D.跟物体的重力有关。

小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，每次都匀速将物体从斜面底部拉到了斜面的顶部。下表记录了他的探究过程和数据。

（2）通过对比实验1、2数据，可初步验证猜想          （填写字母）。

（3）通过对比实验1、3数据，可初步得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率          。

（4）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和         不改变。

（5）小刚同学知道额外功是因为摩擦引起的，他根据第2次数据又算出了物体在玻璃上拉动时的摩擦力为        N. 

二、计算题12、某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下2m，在此过程中，不计摩擦和绳重，求：

（1）拉力F所做的功；（2）滑轮组的机械效率；（3）滑轮组中动滑轮的重。

（4）如果用此滑轮组匀速提升800N的重物，拉力应为多大？

13、如图21，动滑轮重20N，物体重80N，不计绳重和摩擦：

（1）请你在图中画出一种绕绳方法。（2）根据你的绕绳方法，用滑轮组将物体匀速提升1m时，求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率。

14、如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，下表是提升物体时采集到的信息：

(2)若实际拉力F为90N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率

15、小明健身用的拉力器结构如图所示．他用250N的拉力向下拉动拉杆，使20kg的配重块在 2s内匀速升高40cm．不计拉杆和绳的重力，g取10N/kg．求：

（1）所拉配重块的重力；（2）2s内配重块运动的速度；（3）此过程中拉力器的机械效率．

16、小强利用如图13所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力f = 600N，小强所用拉力F =250 N，该装置的机械效率是多少？若物体A重为3000N，仍使用该滑轮组去拉，其机械效率将如何变化（要求说明其道理）？

17、建筑工人用如图所示的滑轮组把重为720N的钢材匀速拉到距离地面5m高的工作台上，动滑轮重80N，绳重和摩擦不计，求：（1）工人通过该滑轮组做的有用功。（2）推导出滑轮组的机械效率，并求出该滑轮组的机械效率。

18、站在地面上的人，使用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，将放在地面上，重为1000N的物体匀速地提升2m（不计摩擦）人所做的功为2500J，求： （1）人所用的拉力是多少N？ （2）若用此滑轮组匀速提升另一个物体升高同一个高度，滑轮组对重物做功为3500J，这时滑轮组的机械效率是多大？ 

三、选择题19、如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重与摩擦，则 （      ）       

A.W1 = W2，η1 =η2                       B. W1 = W2，η1 <η2

C. W1 < W2，η1 >η2                     D. W1 > W2，η1 <η2

20、在不计摩擦和绳子质量的情况下,分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组(两个定滑轮和两个动滑轮)匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组,则下列选项正确的是（         ）

A.η组<η动<η定        B. η定<η动<η组     C. η动<η定<η     D. η定<η组<η动 

21、用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60％．则下列选项错误的是（        ）

  A．拉力大小一定是125N    B．有用功一定是150 J  C．总功一定是250 J    D．动滑轮重一定是100N 

22、右图是欧洲中世纪建筑城堡和教堂时所使用的脚踩吊车，明显影响吊车机械效率的主要因素是（   ）

A．吊架安装的高度               B．吊架的合理结构

C．安装吊架的材料               D．被吊货物的质量

23、关于简单机械下列说法中正确的是（     ）

Ａ．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向Ｂ．使用滑轮组不仅省力而且省功

Ｃ．轮轴是一种省力机械Ｄ．斜面是一种省力机械 

四、作图题4、测滑轮组的机械效率。

（1）利用图13所示的滑轮组成滑轮组，要求弹簧测力计向上拉，在图13中画出滑轮组的绕法。

（2）使钩码升高的过程中应向上         拉动弹簧测力计；记下钩码及弹簧测力计的位置。拉动弹簧测力计使重为G的钩码升高，读出弹簧测力计的示数F，用刻度尺分别测出钩码提升的高度h和弹簧测力计移动的距离S。

（3）用公式η＝Gh/(mg＋G)h 计算机械效率比用η＝Gh/FS计算出的结果_______（填：“偏大”、“相同”或 “偏小”）。

（4） 保持此装置不变，将提升的钩码增加为2G ,滑轮组的机械效率将        。（填：“增大”、“不变”或 “减小”）。

五、填空题

25、电动自行车已经是柳州市大部分市民的主要交通工具，其优点是经济实惠。如果某一电动自行车电动机的额定功率是240 W，以6 m／s的速度匀速行驶时的供电电流为5 A，则电动机的额定工作电压为___V，若该车电动机的效率为80％，则牵引力为____N。 

26、如图所示，用一个重为18N的动滑轮来提升物体，若物体匀速上升过程中竖直向上的拉力F=30N，（不计摩擦和绳重）则动滑轮的机械效率为               。

六、简答题

27、如图所示，两小儿之辩，关于机械省力，省功以及机械效率的辩论，你支持哪一方的说法？不支持另外一方的原因是什么？

参一、实验,探究题

1、（1）高（或大）               （2）0.4     72.7% （3）增大    动滑轮的质量（或动滑轮的质量） 

2、1）小聪，越倾斜   2）匀速  3）倾斜程度，粗糙程度  4）机械效率 

3、（1）3.2     78%

（2）斜面的机械效率是变化的，不应计算平均值。（或表格中不应该有“机械效率平均值”这一项等答案，合理即可）（3）接触面粗糙程度相同（或光滑程度相同）时，斜面越陡（或缓），机械效率越高（或低）。 

4、 (1)×100%    (2)杠杆的自重    (3)变大   

解析：本题考查的是机械效的测量。测量时需测有用功和总功，杠杆的有用功是Gh1,拉力的总功是Fh2.所以杠杆的机械效率是×100%。影响杠杆的机械效率的因素是杠杆自身的重量，当拉力点从A点移到C点时，拉力对杠杆重力引起的影响变大了，使得部功增大了，所以机械效率变大了。易错分析：很多同学考虑不到杠杆的重力，从而不能正确得到（2）（3）两问的答案。 

5、（1）88.9%    2.2       （2）钩码重

6、（1）使用斜面缓慢提升重物时，可以省力；（2）使用斜面缓慢提升相同重物（到同一高度）时，斜面倾角越大，拉力越大 

7、⑴（1分）　　　⑵50%（1分）      ⑶3（1分）       ⑷90%（2分）

8、在物体静止时读出拉力F的大小。在物体匀速上升时读出拉力F的大小 

9、(1) 66.7，由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功．

(2)不能，两次实验时钩码没有挂在同一位置  仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的． 

10、(1)3分  45N   15N   更省力  (2)2分（图略）  (3)（一）2分  物体重力G，F1的大小，图乙中物体上升的距离h，F2的大小，A点下降的距离l（图甲中物体上升高h/，F1移动距离l/）

 (二)2分 η甲＝（或η甲＝）η乙＝ 

11、（1）78% (2)B  (3)越大 （4）接触面(或斜面)的粗躁程度 （5）0.1N 

二、计算题

12、（1）600J   （2）83.3%   （3）100N    （4）450N

13、解法一：

（1）绕绳方法如第30题（a）图·········································· 1分

（2）(80N+20N)=50N ··························· 1分

      W有=G物h=80N×1m=80J  ·········································· 1分

      W总=FS=50N×2×1m=100J  ······································ 1分

      % ···························· 1分

（或J  ······························ 1分

解法二：

（1）绕绳方法如第30题（b）图所示。  ······························· 1分

（2）解：···················· 1分

    ····································· 1分

  ······························· 1分

 ························· 1分

（或J ····························· 1分

 ···· 1分）

14、解：（1）根据杠杆的平衡条件可知：F·LOB=G·LOA，即：F×0.4m=40N×0.8m，解得F=80N

（2）W总=F′hB=90N×0.1m=9J

W有用=GhA=40N×0.2m=8J

η=W有用/W总=8J/9J=88.9% 

15、解：（1） （2） 　（3） 　 

16、80%(2分)   变大(2分)  因为物体的重力增大，对地面的压力增大，物体A受到的摩擦力增大，滑轮组克服物体A受到的摩擦力所做的有用功增大，同一滑轮组的额外功基本不变，所以有用功占总功的比值增大，即机械效率变大。(2分，只要合理可适当给分

17、解：（1）WG=G物×h=720N×5m=3600J   ----------2分   

（2）η==×100%=  -----------2分

η===90%……………………2分 

18、(1)625N   (2)87.5% 

三、选择题

19、C   20、A  【解析】根据η=W有用/W总可知，有用功相同时，总功越小机械效率越大，而总功包括有用和额外功，额外功主要是对动滑轮及克服摩擦力做的功，分析可知，使用滑轮组需要克服两个动滑轮的重力及摩擦力，使用动滑轮需要克服一个动滑轮重力及摩擦力，使用定滑轮只需要克服摩擦力，故使用定滑轮额外功最小，机械效率最大，其次为动滑轮，机械效率最小的为滑轮组。易错分析：此题易错之处在于学生容易误认为滑轮组越省力，机械效率越高。提升同一重物时，动滑轮越多机械效率越低（不计摩擦），并不是越省力机械效率越高。 

21、A   22、D   23、Ｄ 

四、作图题

24、（1）

（2）匀速；（3）偏大；（4）增大

五、填空题  25、48，32N          26、70% 

六、简答题

27、答：支持乙的说法．不支持甲的原因，要点：(1)使用任何机械都不省功；(2)使用机械要

  多做额外功，机械效率会更低．

  评分意见：支持乙的说法给1分，不支持甲的原因每答对一个要点给1分，共3分．有其

  它合理答案均参照给分． 下载本文