初中物理杠杆机械效率的测量实验实验题

在测定滑轮组机械效率的实验中，小刚同学测得的数据如下表所示：

钩码重（N）	弹簧测力计读数（N）	钩码移动的距离（m）	弹簧测力计移动的距离（m）	有用功（J）	总功（J）	机械效率
3	1.2	0.1	0.3

（1）在表中空白处分别写出有用功、总功和机械效率的值；
（2）在下边方框中画出滑轮组及绕法；

（3）实验时，应使弹簧测力计做                        运动。小刚同学在用弹簧测力计静止时进行读数，则他这样得出的机械效率与实际值相比             （填“偏小”、“偏大”或“相等”）。

如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据．

实验 次数	斜面的倾 斜程度	物块重 力G/N	斜面高 度h/m	拉力 F/N	斜面长 度S/m	机械效 率η
1	较缓	5	0.2	2.4	1	41.7%
2	较陡	5	0.5	3.2	1	78.1%
3	最陡	5	0.7	4.3	1	81.4%

(1)分析表中的数据可得出：斜面越平缓越      力（选填“省”或“费”）．
(2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为          ．
(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与        
和             有关．

在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：


⑴在实验操作中应该使钩码      （选填“快速”或“缓慢”）上升；
⑵进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为         （保留三位有效数字）；
⑶进行第3次测量时，弹簧测力计示数为     N，滑轮组做的有用功是     J；
⑷分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与      有关。

某同学在做“测滑轮组机械效率”的实验中．用图甲所示的装置匀速提起重物，并做了如下实验记录：


（1）根据下表可算出，W_有＝　　　　焦，W_总=        焦．
对以上两个计算结果进行比较，其不合理之
处是                              ；
（2）结合乙图你会发现导致实验结果不合理的原因是：
　　                                                                             
（3）该同学纠正了错误继续进行实验得到下列一组数据：

通过分析上表数据，你会发现              可以提高机械效率．

如图是小莹同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：

实验 次数	斜面的 倾斜程度	物块重 G/N	斜面高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面长 s/m	机械效率
1	较缓	10	0.1	5.0	1
2	较陡	10	0.3	6.7	1	45％
3	最陡	10	0.5	8.4	1	60％

（1）小莹探究的是斜面的机械效率跟       的关系。在第1次实验中，斜面的机械效率为       ，物块和斜面的内能增加了约       J，物块受到的摩擦力是________N。
⑵分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越       。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持       不变。

加热时间/min	0	1	2	3	4
温度/℃	沙子	20	25	29	34	38
水	20	21	22	23	24

小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图1所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：


（1）分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是    。
(2) 在操作时注意拉动测力计沿           运动。如果在静止时读出测力计拉力大小，所计算得机械效率比实际效率    （高/低），
（3）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了该实验，如图2所示。

①小红多使用一个滑轮，目的是为了                                ；
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物上升相同高度时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率    （相同/不相同），理由是：                       。
（4）为了将放置在水平地面上、重G=120N的重物提升到高处，某同学设计了如右图（甲）所示的滑轮组装置。当他用下图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。则在2～3s内，拉力F做的功    J；在1～2s内，拉力F做的功的功率为    W。

用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小明和小红各选取一种方法做实验。
（1）小明采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用3N的拉力F将重6.3N的物体匀速提升了0.1m的距离，则有用功为        J，此滑轮组的机械效率为           。
（2）小红采用了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助小红在图乙中画出滑轮组的绕线。

小宇在“研究滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：

实验次数	物重G／N	物体上升的高度h／cm	测力计的示数F／N	测力计移动的距离s／cm
1	6	3		9
2	6	5	2.5	15
3	6	18	2.5	54

（1）分析表中数据，回答以下问题：
①第1次实验测力计示数如图甲是_________N；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是_________；
③滑轮组的机械效率与_________无关。
（2）小红在小宇实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变施力的_________；
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率是_________（填“相同”或“不相同”）的。

小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。（支点和杠杆的摩擦不计）问：

（1）重为 $5N$的钩码挂在 $A$点时，人的拉力 $F$为 $4N$，钩码上升 $0.3m$时，动力作用点 $C$上升 $0.5m$，此时机械效率 ${\eta }_1$为多大？

（2）小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到 $B$点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点 $C$仍然上升 $0.5m$。问：人的拉力 $F$与第一次相比　变小　（选填“变大”“变小”或“不变” $)$。比较此时的机械效率 ${\eta }_2$与 ${\eta }_1$的大小并用学过的知识给以推导。

如图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置．
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动．实验的部分数据如下：

实验次数	斜面的倾斜程度	物块重量G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面长S/m	机械效率
1	较缓	10	0.1	5.0	1
2	较陡	10	0.3	6.7	1	45%
3	最陡	10	0.5	8.4	1	60%

（1）小明探究的是斜面的机械效率跟      的关系．在第1次实验中，斜面的机械效率为      ，物块和斜面的内能增加了约      J．
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越      ．若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持      不变．

在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如图是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据.

（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为_______J,
人做的总功为______J.
（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是                     ；结合测力计放大图，可知小强的错误是                  .
（3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该是            .（保留1位小数）

用图示装置探究“斜面机械效率”，沿斜面拉动物体做匀速直线运动.
实验记录如下表．


(1)第2次实验的机械效率为_______%．
(2)由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，_______越小，机械效率越大．
(3)第1次实验中，木块所受摩擦力为_______N．

在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图所示装置匀速提升钩码，测得了四组数据，如表所示．

实验次数	两个	钩码共重G/N	钩码上升的高度h/cm	测力计的示数F/N	测力计移动的距离s/cm
1	3	4	1.2	12
2	3	6	1.2	18
3	3	8	1.2	27
4	3	10	1.2	30

（1）实验时，应      拉动弹簧测力计，使钩码匀速升高．
（2）前三次实验中，第      次实验数据明显出现错误，应当剔除．
（3）第四次实验中，有用功是      J，滑轮组的机械效率为      %．若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将      （选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）根据以上信息，可以判断出该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与      是否有关．

在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表。

次数	钩码重/N	钩码上升 距离/cm	弹簧测力计 示数/N	弹簧测力计 上升距离/cm	机械效率
1	2	10	0.8	30	83.3%
2	4	10	1.5	30
3	6	10		30	90.9 %

 
（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为        （结果保留一位小数）
（2）第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为       N。
（3）分析数据可得结论，是由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率      （选填“高”或“低”）。
（4）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为       （只填序号）
A.71.6%                    B. 82.4%                   C. 92.1%

在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据，用二个动滑轮和二个定滑轮得第5组数据，测得数据如表：

实验次数	动滑轮重G动/N	物重G/N	钩码上升高度h/m	动力F/N	动力作用点移动距离s/m	滑轮组的机械效率η/%
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6
2	0.5	1	0.2	0.7	0.6	47.6
3	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6
4	0.5	4	0.1	2	0.3	①
5	1	4	0.1	②	0.5

（1）请根据前四组数据，在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法．
（2）实验中应沿竖直方向　 　拉动弹簧测力计．
（3）表格中变化①处数据应为　 　；根据图乙中弹簧测力计可知编号②数据应为　　N．
（4）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与　        　无关．
（5）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和　    　有关．
（6）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”．你认为这句话是　 　的（填“正确”或“错误”）．你是用小明收集的数据中　 　两组数据对比分析来判断的．