初中物理杠杆机械效率的测量实验实验题

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，实验装置如右甲乙图所示

（1）请你帮他们计算出第2和第3次滑轮组的机械效率，并填写在表格中；
（2）通过表中数据可知第3次实验是用_____图做的实验（选填“甲”或“乙” ）；
（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；

小周学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下：

实验次数	斜面的 倾斜程度	物体重 G/N	物体上升高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	物体移动距离 S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率η
1	较缓	5.0	0.10	1.6	0.50	0.50	0.80	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.50	0.75	1.1	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.50

（1）根据表中数据，可求出第三次实验的有用功为　  　焦，总功为　  　焦，机械效率是　  　；
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越　  　；
（3）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：　                                                                  　．

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：


（1）完成表格中空白处的计算，直接填在表格的空白处．
（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”）．
（4）第二次实验中，钩码上升所用的时间为1.5s，则动力的功率为      W．
（5）如果在实验过程中，小敏同学斜向上拉弹簧测力计，则所测的机械效率会      ．（选填：“变大、变小或不变”）

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，如下表所示。

（1）前三次实验中，第     次实验数据明显出现错误，应当剔除。
（2）第四次实验中，有用功是        J，总功是      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”）。
（3）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“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图17所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：

实验次数	钩码重/N	钩码上升的距离/cm	弹簧测力计的读数/N	弹簧测力计上升的距离/cm	机械效率
1	2	8	0.8	24	83.3%
2	4	5	1.5	15
3	6	10	2.2	30	90.9%

(1)在表中的空格处填上适当的数据；(机械效率用百分数表示，保留一位小数)
(2)在实验操作中应竖直向上         拉动弹簧测力计；
(3)从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，        可以提高滑轮组的机械效率；

小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．

（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上_________拉动弹簧测力计，拉力为F₁，测得A、B两点上升的高度分别为h₁、h₂，则此次杠杆的机械效率为η =        ．（用用已知或测量物理量的符号表示）
（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h₂，则弹簧测力计的示数将       （大于/等于/小于）F₁，此次弹簧测力计做的功将       （大于/等于/小于）第一次做的功，杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h₂，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比       （最大/最小/三次相等）．
（4）本实验中，影响杠杆机械效率的主要因素是:___________

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：斜面越缓越          （选填“省力”或“费力”）．
（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．
（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力            物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：

①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持0点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2
回答下列问题：
（1）杠杆机械效率的表达式为η=____________。（用已知或测量的物理量符号表示）
（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是:__________
（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

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

如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，若物体重6N。

（1）实验时沿      方向拉绳子自由端最省力，且应      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中所示，则滑轮组的机械效率是      。
（2）若仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将      （选填“增大”、“减小”或“不变”，不计摩擦）。

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。

探究斜面的过程中，小兰同学所在的实验小组记录的数据如表所示．

测量 次数	F/N	s/m	G/N	h/m	Fs/J	Gh/J
1	0.21	1.0	1	0.20	0.21	0.20
2	0.76	1.0	3	0.25	0.76	0.75
3	0.25	1.0	1	0.30	0.25	0.30

（1）小兰对数据的可靠性分析、评估时发表第_    组数据记录有误．小兰做出这种判断的依据是：    ．

（2）在前面探究的基础上，小兰等同学将小车的翻过来（轮子向上）进行实验，发现计算出来的“Fs”和“Gh”差距较大．激发出探究“影响斜面的机械效率的因素”的兴趣，小兰认为可能影响斜面机械效率的因素有斜面的粗糙程度、倾斜程度、木块的重力．小兰对某个因素的探究时，记录实验数据如表：

斜面倾斜程度	小车重G/N	小车上升 高度h/m	沿斜面拉力F/N	小车移动 距离s/m	机械效率h
较缓	10	0.1	3	1	33％
较陡	10	0.2	4	1
最陡	10	0.4	6	1	67％

请根据以上实验数据回答：
①小兰探究过程中，控制的变量是：    和    ．
②“较陡”时，斜面的机械效率为   ．
③通过对上述实验数据的分析，小兰获得的初步结论是：       相同时，      ，斜面的机械效率越大．
④实验过程中，用弹簧测力计拉物体在斜面上做匀速直线运动时，物体受到的摩擦力f与拉力F的大小关系为f     F（选填“大于”、“等于”或“小于”） ．

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。

某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验，先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G（如图甲），再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。

（1）图甲中弹簧测力计的示数为       N.
（2）图乙中，为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是      （选填“A”或“B”）同学的方法。
（3）按照正确的测量方法，测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F     (选填“＞”“＜”或“＝”) 1G/3。
（4）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了                        
                     

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：