初中物理杠杆机械效率的测量实验实验题

小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如右图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：

斜面 倾斜角θ	小车重G/N	斜面高 h/m	斜面长	拉力 F/N	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率η
12°	5	0.2	1	2.1		2.1	48%
30°	5	0.5	1	3.6	2.5		69%
45°	5	0.7	1	4.3	3.5	4.3

⑴请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。
⑵分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越       ，斜面越省力，斜面的机械效率越          。
⑶实验过程中拉力的方向应与斜面          。
⑷若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持                 不变，斜面的光滑程度不变，只改变              ,这种研究问题的方法我们称之为            法。

某实验小组利用如图所示的实验装置测滑轮组的机械效率，得到的实验数据如下表．

（1）从表中的实验数据可以分析得出：第一次实验数据是用        （选填“甲”或“乙”）实验装置测得的．
（2）分析比较第一次实验和第二次实验的数据可以得到的结论                                   ．
（3）分析比较第一次实验和第三次实验的数据可以得到的结论                                   ．

如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N。

（1）若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图中所示，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”）。

用如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率与动滑轮重G_动的关系：

（1）实验时，应       竖直向下拉动弹簧测力计。
（2）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象。分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越     。
（3）分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为       N。（忽略绳重和摩擦）

如图所示，在“测滑轮组机械效率”的实验中，若物体重6N．

（1）实验时应沿竖直方向      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，则滑轮组的机械效率是      ．
（2）若仅增加物体的重力（不计摩擦），该滑轮组的机械效率将      ．

如图所示，在“测滑轮组机械效率”的实验中，若物体重6N.
（1）实验时应沿竖直方向         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，则滑轮组的机械效率是         
（2）若仅增加物体的重力（不计摩擦），该滑轮组的机械效率将         

在初中物理的学习中，我们曾用斜面做过多次探究实验，如图甲是利用斜面“探究阻力对物体运动的影响”；如图乙是利用斜面“探究动能大小与哪些因素有关”；如图丙是“测定斜面的机械效率”．

（1）在甲、乙实验探究中，都有让小车从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是什么？
（2）在甲、乙实验探究中“阻力对物体运动的影响”和“小车动能的大小”分别是由什么来显示的？
（3）下表是小明测定斜面机械效率实验的记录数据，请你完成表中①②处的数据，分析表中数据，写出实验结论．

斜面倾斜程度	木块所受重力G/N	斜面高度h/m	沿面拉力F/N	斜面长L/m	有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η
较缓	5	0.2	2.1	1	1	2.1	48%
较陡	5	0.5	3.6	1	2.5	①	69%
最陡	5	0.7	4.3	1	3.5	4.3	②

某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如把表所示，第1 2 3次实验装置分别如图的甲、乙、丙所示．

次数	钩码重G/N	钩码上升高度h/m	有用功W有用/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η
1	4	0.1	0.4	1.1	0.5	0.55	72.7%
2	4	0.1	0.4	1.6	0.3	0.48	83.3%
3	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27

（1）第3次实验中的机械效率是       ；
（2）比较第2次实验和第3次实验，可得出初步结论：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）第1次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功       （选填“增大”或“减小”）．因而，由第1 2次实验可知：滑轮组的机械效率可能与动滑轮自重力大小有关．

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

在“测定滑轮组机械效率”的实验中，如图：

（1）画出滑轮组最省力的绕法；
（2）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧秤沿竖直方向作      运动．
（3）若增加钩码，滑轮组的机械效率将      ．
（4）将空格填满：   

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。

某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。


（1）实验中应沿竖直方向   拉动弹簧测力计，使钩码上升。
（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用   （选填“甲”或 “乙”）图所示装置做的实验。

实验次数 物理量	1	2	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	1.6	2.4
绳端移动距离s/m	0.3	0.4
机械效率η	74.1%	62.5%

 
（3）通过第1次实验和第2次实验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（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率   （选填“越高”、“不变”或“越低”）。
（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s=    m，机械效率η=   。
（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：   。

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了三次实验，实验数据如下表：

第2次实验中所做的有用功是          J，机械效率是______ ．
分析表中1、2两次数据可知：使用同一滑轮组，          可以提高滑轮组的机械效率；分析表中1、3两次数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度        ．
(3)小红在小明实验的基础上增加一个滑轮进行实验，如图乙所示，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        （选填“相同”、“不相同”）．

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	机械效率η
1	4	1	1.8	3	74.1%
2	6	1	2.4	3
3	4	2	1.8	6	74.1%

 

如图所示，是测量滑轮组机械效率的实验装置．

（1）用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动重为5N的钩码，由图示可知拉力大小为  N，将弹簧测力计向上移动12cm，则钩码上升的高度为  cm，该滑轮组的机械效率是  （结果保留到0.1%）．
（2）提高机械效率的主要办法是改进结构，使它更轻巧．若如图装置中动滑轮的重为G₁，用它提升一重物，滑轮组的机械效率为75%；改用一个轻质材料制作的重为G₂的动滑轮后，再提升同一重物，滑轮组的机械效率提高到了90%，则G₂与G₁之比为  （不计绳重及各处的摩擦）．

在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表1所示。
表1：

（1）表格内的第4次实验中应补充的数据是        （结果精确到0.1%）。这次数据是用图中       （填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的。
        
（2）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该      。在第1次实验中，拉力F所做的额外功为      J。
（3）某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法正确吗？请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断：  。