初中物理杠杆机械效率的测量实验实验题

小李和同学们进行测量滑轮组机械效率的实验：
（1）他们按照如图所示的顺序进行实验，其中甲、乙实验用的是同一滑轮组．在实验过程中，应      拉动弹簧测力计．

（2）他们记录的数据如表所示，丙实验中滑轮组的机械效率为      ．

实验次序	钩码总重G/N	钩码上升高度h/m	弹簧测力计的示数F/N	绳子自由端移动距离s/m	机械效率
甲	1.0	0.1	0.5	0.3	67%
乙	2.5	0.1	1.0	0.3	83%
丙	1.0	0.1	0.5	0.4

（3）对比分析实验甲、乙，可得出：同一滑轮组，提升的钩码      ，机械效率越高．

小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”，使用了如图所示的实验装置．实验前，小军用弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N，实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数，并将其填写在预先设计好的表格中（见下表）

序号	1	2	3	4	5	6	7	8
动滑轮重G0/N	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
所挂钩码的重力G/N	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
弹簧测力计示数F/N	0.8	1.0	1.3	1.5	1.8	2.0	2.3	2.5

分析实验数据可以得到：
（1）在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用动滑轮　 　（选填“省力”或“不省力”）；
（2）在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G₀的关系为　 　；
（3）第6组数据中，钩码匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为　 　．

如图所示是某一科学小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表：

斜面的倾斜程度	物块重（N）	斜面高（m）	沿斜面拉力（N）	斜面长（m）	机械效率
较缓	10	0.1	5.0	1	20％
较陡	10	0.3	6.7	1	45％
最陡	10	0. 5	8.0	1	62.5％

 
（1）沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做________运动。
（2）比较表中“物块重”和“__  ______”两栏对应的数据，可知斜面是一种________（选填“省力”或“费力”）的简单机械。
（3）本实验研究了________对斜面机械效率的影响，其影响规律是               .
（4）当斜面最陡时，物块受到斜面的摩擦力是__ ____N。

小明在做“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，数据如表：

试验次数	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	2.5	9
2	6	5	2.5	18
3	6	8	2.5	24

（1）表中“测力计移动的距离”栏目中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是　   　．
（2）3次实验中滑轮组的机械效率是　  　．
（3）请帮助小明画出该滑轮组的绕线方式．

（4）本实验得到的结论是：　             　．

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”）。

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。

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

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%