初中物理杠杆机械效率的测量实验实验题

某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表

试验序号	钩码g/N	钩码上升的高度/m	绳端的拉力/N	绳端移动的距离/m	机械功率/%
①	4	0.1	1.8	0.3	74.1
②	6	0.1	2.4	0.3

（2）第2次实验中，拉力做的总功是　 　J，滑轮组做的有用功是　 　J，滑轮组的机械效率η=　 　（结果保留一位小数）．
（3）由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是　  　．

小霞在做“测滑轮组机械效率”的实验前猜想，滑轮组机械效率的大小可能与三个因素有关：（1）所提物体的重力；（2）动滑轮的重力；（3）绳子的绕法．

为了验证自己的猜想，她做了四次实验，如上图所示（实验所用的每个滑轮重力相同）．第1、2次实验是用甲滑轮组，第3次实验是用替换了一个更重的动滑轮，第4次实验是把第1次实验的滑轮组换了种绕法．实验数据如下表：

次数	钩码重力／N	钩码匀速上升的距离／m	绳子自由端的拉力F／N	绳子自由端移动的距离／m	机械效率/％
1	2	0.1	1.2	0.2	83.3
2	4	0.1	2.3	0.2	87.0
3	4	0.1	2.7	0.2	74.1
4	2	0.1	0.8	0.3

（1）分析对比第1、2次实验数据，对猜想（1）可得结论：                        ；
（2）分析对比第2、3次实验数据，对猜想（2）可得结论：                        ；
（3）将第4次实验的绳子绕法在丙滑轮组上画出，并在数据表中算出机械效率       ．
（4）对比第        、      两次实验数据，可知滑轮组机械效率与绳子绕法   （填“有关”或“无关”）
（5）小霞做完实验后考虑还有什么方法提高滑轮组的机械效率，请你帮她提一个意见
                                                                  

在 “探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：

实验 序号	钩码 重/N	动滑轮 重/N	拉力/N	钩码上升的高度/m	测力计移动 的距离/m	有用功/J	总功 /J	机械效率 /%
①	4	0.5	2.3	0.2	0.4	0.8	0.92	87.0
②	4	0.9	2.5	0.2	0.4	0.8	1.0	80.0
③	6	0.5	3.3	0.2	0.4

（1）完成表格中第3次数据空白处的计算；
（2）通过比较______两次实验数据（选填实验序号），
可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重______（选   
填“有关” 或“无关”）；
（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”通过比较______两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是______的（选填“正确” 或“错误”）．

小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行实验，实验数据如下表．（实验中所用的每个轮子都一样重）

(1)分析表中数据，可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度__________，与所提物体的重力大小__________；（均选填“有关”或“无关”）
(2)请用实验中所测量的物理量符号写出计算机械效率的表达式＝________，并算出   第4次实验的机械效率为__________；
(3)如果换用图乙所示装置进行实验，把同一重物提升相同高度，需要做的额外功更
________，所以机械效率更__________；（均选填“大”或“小”）

学习了机械效率知识后，某物理兴趣小组的同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些猜想：A．跟斜面的粗糙程度有关；B．跟斜面的倾斜程度有关；C．跟物体的重力有关；D．跟斜面的长度有关．
为了证实其中的部分猜想是否正确，小明同学设计方案并用相同材料的斜面和物块进行探究．下表反映了他的探究过程．

实验次数	斜面 倾角	粗糙 程度	物块重力G/N	斜面高 度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面长S/m	有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η/%
①	30º	粗糙	1	0.5	0.7	1	0.5		71
②	30º	稍光滑	1	0.5	0.6	1	0.5	0.6	83
③	45º	粗糙	1	0.7	0.9	1	0.7	0.9

（1）请你替小明在表中两个空格处填上适当的数据．
（2）通过对比       两次（填实验次数的序号）实验数据，可验证猜想A．
（3）通过对比实验①③据，可以得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效越         ．
（4）若要验证猜想C，应控制不变的量是：斜面长、斜面的倾斜程度和          。

同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：
滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；
滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
一位同学设计了如图所示的三个滑轮组，并将所测实验数据填入下表：

（1）在表中填上三次实验的机械效率。
（2）根据实验_____和_____(选填①、②、③、)可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关；
（3）通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越______；
（4）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,应该选用_______(填“同一”
或“不同”)滑轮组，提升_______(填“相同”或“不同”)的高度去研究。

交流与评估是科学探究的一个重要环节，我校九（1）班的同学，利用如下图所示的实验装置完成了“测定滑轮组机械效率”的实验后．进行了小组交流，下表是各小组的实验数据记录．

请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
（1）实验中影响滑轮组效率的两个主要因素是什么？
_________________________________________________________________________
（2）1、2两个小组实验测出的滑轮机械效率不同，可能的原因是什么？
_________________________________________________________________________
（3）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议。
_________________________________________________________________________

．如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N．
 
（1）实验时要竖直向上且 ▲ 拉动弹簧测力计，若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图所示，是 ▲ N，则滑轮组的机械效率是 ▲ ．
（2）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）

某同学在测滑轮组的机械效率时，记录了如下表的实验数据：

滑轮组组成	钩码重 G/N	钩码升高的 高度h/m	绳子自由端受到 的拉力F/N	绳子的自由端 移动的距离s/m
一个定滑轮 一个动滑轮	2	0.1	1.25	0.2

（1）根据上表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为_____________。
（2）如果不计绳重和摩擦，可知该滑轮组所使用的动滑轮重为
____ ____N。当动滑轮重为____  ___N时，使用该滑轮组提起2N
重的钩码刚好不省力
（3）请帮助该同学在答题卷的图中画出该滑轮组的绕线方式。

如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。

（1）实验时要竖直向上____ 拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为 ____N，若钩码上升的高度为10cm，则有用功是_____ J，滑轮组的机械效率为______。
（2）若减少钩码的个数，该滑轮组的机械效率将 _______。(选填：“增大”、“减小”或“不变”)

．某实验小组在做“测滑轮组机械效率”的实验，小红有如下两个猜想：①滑轮组机械效率可能跟提升的物体重力有关；②滑轮组机械效率可能跟动滑轮重力有关．她分别做了三次实验，得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示．

次数	钩码重G/N	动滑轮重 ]G/N	钩码上升高度h/m	有用 W有／J	测力计拉力F/N	测力计移动距离s/m	总功 W总／J	机械效率h
1	2	0.7	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.7	0.1	0.4	l.6	0.3	0.48	83.3%
3	4	1.5	0.1	0.4	1.l	①	②	③

（1）这个实验中需使用的测量工具是         和弹簧测力计；在实验操作中应竖直向上        拉动弹簧测力计．
（2）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      ．
(3) 在表中的空格处的相关内容是：①         ，②          ，
③           ．
(4)由第2、3次实验可得结论：                               ．

某同学在做“测定滑轮组机械效率”实验时，采用“一个定滑轮、一个动滑轮”组成的滑轮组，实验记录如下表：
 
⑴ 完成表格两个数据的计算。
⑵ 如果第二次实验时用“两个定滑轮、两个动滑轮”（滑轮规格同前） 组成的滑轮组来提升同样的钩码做实验，则弹簧测力计的读数将         ，机械效率将       （填变化情况）。
⑶ 某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G’，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，不计绳子重及摩擦．则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是（       ）

A．η=

B．η=

C．η=

D．η=1—

在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，在动滑轮下面挂上重物，并分别记下重物和弹簧测力计的位置,　         　　　拉弹簧测力计，使重物上升一段距离，读出弹簧测力计的示数。他们在实验中得到的数据如表所示，实验装置如下图17：
（1）通过表中数据可分析出实验1是用        （填“甲”或“乙”）图做的实验。

物理量	实验1	实验2	实验3
钩码重G（N）	4	4	6
钩码上升高度h（m）	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F（N）	1.8	1.4	2.4
绳端移动距离S（m）	0.3	0.5	0.3
机械效率η	74%

	甲      乙

 

 
（2）请将表中空白处填上恰当的数据。（百分号前保留整数）
（3）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率___________。
（4）比较实验1和实验3可得正确结论：使用同一滑轮组，                ，可以提高滑轮组的机械效率。

在如皋港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：

A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图12所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：

实验 次数	斜面倾角θ	物块重量 G/N	斜面高度 h/m	沿斜面拉力F/N	斜面长 S/m	有用功 W有/J	总 功 W总/J	斜面的机械效率
	30^0	5.0	0.6	4.2	1.2	3.0	5.0
	30^0	3.0	0.6	2.5	1.2	1.8		60%
	45^0	3.0	0.8	2.8	1.2	2.4	3.4	71%

（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上__拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_ _移动（填“左”或“右”）．
（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为__ _%，第②次实验中总功为_ _J．
（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想_ _（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：_______ ________________．
（4）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与_           _（写出一个）有关．

某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表：【7分】

实验 次数	动滑轮 重G动/N	钩码重 G物/N	钩码上升 高度h物/m	直接将钩码 举高做的功 W有用/J	动力F动/N	动力作用点移动距离 S动/m	使用滑轮组动力做的功 W总/J	滑轮组的机械效率 η
1	0.53	1	0.1	0.1	0.7	0.3	0.21	47.6%
2	2	0.1	0.2	1.1	0.3	0.33	60.6%
3	4	0.1	0.4	2	0.3	0.6	66.6%

(1)请你在图中画出本实验的绕绳方法．【2分】
(2)根据数据发现：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，克服动滑轮
的重所做的额外功＿＿＿＿＿＿（相同/不同）；提升的物重增加时，克服
摩擦和绳重所做的额外功＿＿＿＿＿＿＿(变大/变小/不变)，滑轮组的机
械效率＿＿＿＿(变大/变小/不变)．
(3)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了＿＿＿．
（填符号）
A．减小摩擦   B．多次测量取平均值减小误差
C．获得多组数据归纳出物理规律
(4)由本实验＿＿＿（能/不能）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关．