初中物理滑轮（组）机械效率的测量实验试题

某学习小组想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”．他们作出如下猜想：
甲：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关
乙：滑轮组的机械效率与提起物重有关
丙：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
接着他们设计了如图所示的实验，（其中①②③中使用的动滑轮重力为G₁，④中使用的动滑轮重力为G₂，G₁≠G₂，且不考虑绳重和摩擦），关于他们的实验过程，下列说法中不正确的是（ ）

A．根据①、②两次实验可探究猜想甲

B．根据②、③两次实验可探究猜想乙

C．根据①、④两次实验可探究猜想丙

D．为使实验结论更可靠，还应注意每探究一种情况，都需进行多次实验

测定滑轮组的机械效率，除了需要动滑轮、定滑轮、铁架台和钩码外，还需要______、_________和_________。
(1)．测机械效率依据的公式是______________________。
(2)．填写实验记录表格中缺少的数据。
 (3)提升相同的砝码时,若增加动滑轮的个数,机械效率将____。（选填“增大”，“不变”，“减小”）

在测定滑轮组的机械效率的实验中，朱钢同学手拉弹簧测力计使钩码向上缓缓做　　　　　　　　　　　　　　　　运动，并将一组实验数据填入下表，请你完成实验表格。

拉力 F(N)	钩码重 G（N）	测力计线端提升 的距离s（m）	钩码上升的 高度h（m）	有用功 W有（J）	总功 W总（J）	机械效率 η
0.34	0.98	0.4	0.1

仍用同一滑轮组，增加悬挂的钩码数，则滑轮组的机械效率将　　　　　（“增大”、“不变”、“减小”）。（题型二）

芳芳和兰兰运用如图图所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其它因素，是否会影响它的机械效率呢？大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：
猜想1 可能与匀速提升的速度大小有关；
猜想2 可能与被提升的钩码重有关；
猜想3 可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关；
猜想4 可能与钩码被提升的高度有关。
芳芳和兰兰分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表。
（1）请帮助兰兰完成表中的一项计算；
（2）请根据她俩的实验记录，分别在表中写出探究结果。

（3）归纳她俩的实验探究，你所得的结论是：                                
闯关点拨  ：

如图15-2-4，在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，如果没有刻度尺，对于如图15-2-4所示的滑轮组，只要用弹簧测力计测出钩码受到的重力Ｇ，然后____________拉动弹簧测力计使重物升高，读出拉力Ｆ的值就可以算出η＝____________。

图15-2-4

小红在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，提出下列假设：
①机械效率可能跟动滑轮重有关
②机械效率可能跟被拉物体重有关
③机械效率可能跟被拉物体上升的高度有关
④机械效率可能跟承重绳子的段数有关
然后小婷设计了如图15-2-3所示的实验验证，进行对比来验证小红提出的假设，则该实验验证的假设是（   ）

图15-2-3

A．①

B．②

C．③

D．④

下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据．

次数	动滑轮重 G动／N	物重G／N	钩码上升高度h／m	动力F／N	动力作用点移距离s／m	滑轮组的机械效率
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	0.5	4	0.1	2	0.3

（1）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法．

（2）将表格中的数据补充完整．
（3）实验时要竖直向上且_______拉动弹簧测力计．
（4）第一次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为________W．
（5）若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将_______（选填“增大”、“减 小”或“不变”）．（不计摩擦）

涪江六桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了"影响滑轮组机械效率因素"的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示：

实验次数	钩码重     $G/N$	钩码上升高度     $h/m$	绳端拉力     $F/N$	绳端移动距离     $s/m$	机械效率     $\eta$
1	2	0.1	1.2	0.3	$55.6\%$
2	2	0.2	1.2	0.6	$55.6\%$
3	4	0.1	1.9	0.3	$70.2\%$
4	4	0.1	1.3	0.5	$61.5\%$

（1）实验中应沿竖直方向 　　拉动弹簧测力计。

（2）分析表中数据可知：第4次实验是用 　　图所示装置来完成的。

（3）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。

（4）通过比较 　　两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高（填实验次数的序号）。

（5）通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率越小。

（6）为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有（多选） 　　。

A．	$A.$ 减轻动滑轮重
B．	$B.$ 增加所提物体重
C．	$C.$ 机械加润滑油
D．	$D.$ 增加重物上升高度

（1）图中测力计示数为　　。

（2）小明猜测：“图中滑轮组提升的物体越轻，机械效率越高”。设计实验检验其猜测，并填写实验报告。

①实验目的：　　。

②实验步骤（若需要可补充器材）　　。

③滑轮组的机械效率（用所测出的物理量表达）　　。

小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：

	钩码总重G／N	钩码上升的高度h／m	测力计示数F／N	测力计移动的距离s／m	机械效率
1	4	0.1	1.8	0.3
2	6	0.1	2.4	0.3	83％
3	4	0.1	1.4	0.5	57％
4	4	0.2	1.4	1.0	57％

（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上________拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数．
（2）第1次实验测得的机械效率为________．（结果保留两位有效数字）
（3）分析表中数据可知：第2次实验是用________装置图做的；第4次实验是用________装置图做的．（填“a”“b”或“c”）
（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，________可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率________．
（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度________．

问题解决——测量滑轮组机械效率：
小雨用如图所示滑轮组将一个重物A提起，他想知道此时滑轮组的机械效率．现在他身边除了重物A、两个相同的滑轮、细绳外，还有3只相同的小桶和若干相同的小铁钉．
（1）请你推导出测量此时滑轮组机械效率的数学表达式（不计绳重和摩擦）；
（2）请你说明测量步骤（请配图说明，图画在方框内）．

(8分)九(1)班的物理小组“滑轮组的机械效率与哪些因素有关”的实验，你帮他们完成下列步骤：
⑴该实验原理是    ；需要的测量器材有    、    。
⑵滑轮组的装置如图所示，在测量拉力时应   拉动弹簧测力计并读数，如果在静止时读数，测得的机械效率将    （偏大/偏小/不变）。
⑶表格中第3次实验的机械效率是   ，你能分析一下机械效率不能是100％的原因吗？请你试着写出一条：               。
⑷分析表中的数据，可以得到的结论是：                。