初中物理杠杆机械效率的测量实验试题

用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升，拉力F=6N，拉力的功率为　　W，滑轮组的机械效率　　，若不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为　　N．

小明用同一滑轮组分别将甲、乙两组钩码提升相同的高度，如图所示．他两次提升钩码所用的拉力分别为F_甲和F_乙，则F_甲　　F_乙；所做的有用功分别为W_甲和W_乙，机械效率分别为η_甲和η_乙，则W_甲　　W_乙，η_甲　　η_乙．（均选填“＞”、“=”或“＜”）

如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端．已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是（　　）

A．

η=×100%

B．

η=×100%

C．

η=×100%

D．

η=×100%

图是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B。物体A的底面积为S_A，密度为ρ_A，高度为h_A；物体B的底面积为S_B，密度为ρ_B，高度为h_B。当物体A所受竖直向上的拉力T₁为1500N时，物体A静止，地面对物体A的支持力为N₁。挂在滑轮组挂钩上的物体A匀速竖直上升4m的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F₁，拉力F₁做的功为W。当物体B所受竖直向上的拉力T₂为1000N时，物体B静止，地面对物体B的支持力为N₂。挂在滑轮组挂钩上的物体B以速度v匀速竖直上升的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F₂为625N，拉力F₂做功的功率P为500W，滑轮组的机械效率为80%。已知：N₁=2N₂，5S_A=4S_B，8ρ_A=7ρ_B，2h_A=5h_B。不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。求：

（1）物体B匀速上升的速度v；
（2）拉力F₁做的功W。

请用已经量的符号表示下列机械的有用功和总功

机械	已知条件	有用功W有	总功W总
抽水机	电源电压U、通过电动的电流I、通过时间t、抽水高度h、抽水的质量m
	如左图： 用力F将重G的物体匀速移动s，物体受到的摩力是f

 

（1）如图1，是教科书自制温度计的演示实验，实验装置是在小瓶里装一些带颜色的水．给小瓶配一个像皮塞，橡皮塞上先插进一根玻璃管，使橡皮塞塞住瓶口．实验操作中，要先后将小瓶放入　　和　　中，并注意观察　　．

（2）如图2，是探究”什么情况下磁可以生电：的实验装置．
①如果让导线不动，用以下方法改变磁体：A．改变磁体的磁极；B．换用不同强度的磁体；C．让磁体上下移动；D．让磁体左右移动；E．让磁体前后移动．你在学习过程中做这些探究时，观察到电流表指针会摆动的是　　（选题字母序号）．
②如果让磁体不动，用以下方法移动导线ab：A．让ab上下平行移动，B．让ab水平前后移动，C．让ab水平左右移动，D．让ab在竖直面内转动；你在学习的过程中做这些探究时，观察到电流表指针会摆动的是　　（选题字母序号）．
③实验现象中，使电流表指针发生摆动的共同点是：　　．电流表指针发生了摆动，说明电路中产生了　　．
（3）在探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时，某物理兴趣小组的同学提出了三种不同的猜想：A．斜面越倾斜斜面机械效率越大；B．斜面越倾斜斜面机械效率越小；C．斜面的机械效率与斜面的倾斜程度无关．他们用如图3所示的探究装置，在不同的倾斜程度下做了三次试验．请回答下列问题：
①每次实验时，斜面的光滑程度和沿斜面被拉的物体应该　　（选填“相同”或“不相同”）；改变斜面的倾斜程度是指改变　　（选填（斜面的长度、斜面的高度、斜面与水平面的夹角）；实验时应把物体沿着斜面往上缓慢拉动．
②在以下六个物理量中：被拉物体的重量G、弹簧秤的拉力F、斜面的长度L、斜面的高度H、物体在斜面上通过的距离s、物体上升的高度h，实验必须要测量的物理量是　　（只填所测物理量的符号）；用需要测量的物理量的符号表示斜面的机械效率的计算式是η=　　．
③如果猜想C是正确的，则在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值就应该　　（选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“基本不变”）．如果在三次倾斜程度逐渐增大的实验中，由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值逐渐增大，这说明实验前的猜想　　是正确的．

用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为　　．如果人的体重为600N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为　　．

用一个动滑轮将重为10N的物体匀速提高1m，所用竖直向上的拉力为6N，则此动滑轮的机械效率为         ，请你就定滑轮的应用举一实例                     。

用如图所示器材测滑轮组的机械效率。

（1）某同学正确测得钩码上升的高度为0.2m，钩码重1.5N，其他被测和计算的数据如下表：

拉力F/N	绳子自由端通过距离S/m	有用功W有用/J	总功W总/J
0.6	0.4	0.3	0.24

上表中肯定错误的数据是            和          。
（2）若用上述装置提起重1. 5N的钩码，机械效率为ŋ₁；提起重3N的钩码，机械效率为ŋ₂，则ŋ₁      ŋ₂（填“>”、“<”或“=”）。

小阳同学利用如图所示的滑轮组做探究“滑轮组的机械效率与被提升物体所受重力的关系”的实验。实验数据记录如下表。

序号	钩码总重G (N)	钩码上升高度h(m)	测力计拉力F(N)	测力计移动距离s(m)	机械效率 η(%)
1	2	0.1	0.8	0.3	83.3
2	5	0.1	1.8	0.3	92.6
3	8	0.1	2.8	0.3	95.2

 

根据小阳同学的实验数据可得到的结论是：使用同一滑轮组提升重物时，
被提升物体          越大，        。

如图所示，用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m，下面说法不正确的是：

A．如果所做的额外功为360J，绳端所施加的拉力为360N

B．如果动滑轮重力为150N，机械效率为80％

C．不计摩擦和动滑轮重力，绳端所施加的拉力为300N

D．无论摩擦和动滑轮重力多大，完成的有用功总为1800J

如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180 N的物体，所用的拉力为200 N，在5s内物体升高的高度为2 m．此过程中，求：

(1)有用功；
(2)总功的功率；
(3)定滑轮的机械效率．

如图所示，工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m，已知沙重180N，动滑轮和桶总重重20N，绳重和摩擦均不计。则在此过程中工人做的有用功为       J,该装置的机械效率为       %，就如何提高该装置的效率提出一点建议        。

 

下表是在“探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”的实验中记录的数据：

实验次数	斜面的倾斜程度	物体重G/N	斜面高度H/cm	沿斜面的拉力F/N	斜面长S/cm	机械效率η
1	较缓	2.0	10	0.8	50	50%
2	较陡	2.0	20	1.2	50	67%
3	最陡	2.0	30	1.5	50

（1）请你根据表中数据，求出第三次实验的有用功为      J，总功为             J，机械效率为                        ；
（2）通过对上述实验数据的分析可得，斜面越陡，机械效率越        （选填“高”或“低”）。
（3）进一步分析中数据，你还可以得到斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：                                                                ；
（4）在分析讨论时，有同学提出：“斜面的机械效率还与其他因素有关呢？”请你任写一种猜想：                                                                                                  。

用定滑轮匀速提升重为400N的物体，所用拉力为250N，物体升高的高度为2m，所用时间为5s。此过程中，物体上升的速度为        m /s，有用功为      J，拉力做功的功率为        W，定滑轮的机械效率为        。