初中物理杠杆机械效率的测量实验实验题

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      ．

做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按照图所示装置对动 滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：
  
通过分析数据。她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
（1）该实验中出现这样结果的主要原因是：             除此之外还应满足         时“使用动滑轮能省一半的力” （2）分析表中数据你还发现该装置的机械效率随物重的增大而       。

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“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.

钩码总重G(N)	钩码上升高度h(m)	测力计拉力F(N)	测力计移动距离s(m)
2	0.05	0.4	0.15

  (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         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为_________．
(4)实验中，若仅增加钩码的重，则滑轮组的机械效率将_______ (选填“增大”、“减小”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．

下面是某同学做探究“斜面机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验。

斜面与水平面夹角	小车的重力G/N	斜面的粗糙程度h/m	斜面的高度F/N	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%
20°	2	玻璃面	0．1	0．6	0．5	0．2	0．3	67
30°	2	玻璃面	0．2	1．1	0．5	0．4	0．55	73
45°	2	玻璃面	0．35	1．8	0．5	①	②	③
45°	2	棉布面	0．35	2．0	0．5	0．7	1．0	70

(1)在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使其做   _  __      运动。
(2)请将上表中空格补充完整．
(3)请你根据表中的实验数据，得出要探究的实验结论：
结论一：___________________  __ ______________________________。
结论二：____________________  __ ______________________________。

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．

用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小杰和小华各选取一种方法做实验。

（1）小杰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4.8N的物体匀速提升了0.1m的距离，此滑轮组的机械效率为           。
（2）小华采用了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助小华在图乙中画出滑轮组的绕线。

物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示．

次数	钩码所受的重力G/N	钩码提升高度h/m	拉力F/N	绳端移动距离s/m	机械效率η
1	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	1	0.2	0.7	0.6	47.6%
3	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
4	4	0.1	2.0	0.3

（1）实验中应竖直向上   拉动弹簧测力计。
（2）第4次实验测得的机械效率为         %。
（3）比较           两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关：比较第3、4次实验数据可知，同一滑轮组，          越大，机械效率越高，第4次拉力做的额外功与第3次相比 （选填“增大”、“减小”或“不变”），由此可见机械效率提高的原因是             ．

如图所示是小松同学测定滑轮组机械效率的装置。

(1)小松同学实验中测量的有关数据如下表，请你根据表中数据给滑轮组绕线，并填写下表空格中的数据①          ；②           ；

次数	钩码重 G/N	钩码上升 的高度 h/m	拉力 F/N	细线自由端移动的距离 s/m	机械效率 η/%
1	2.0	0.O3	1.6	0.O6	②
2	3.O	0.O5	①	0.1	75

 (2)若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将          (填“变大”、“变小”或“不变”)；
(3)小松在实验中，应当             向下拉动弹簧测力计，才能通过弹簧测力计准确读出拉力值。

如图所示是“测定滑轮组机械效率”的装置

(1)实验时，用手        匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．
(2)为了测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计            (选填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数，第3次实验的拉力读数如图所示，则第3次实验的机械效率为         ．

次数	钩码重G/N	钩码上升的高度h/m	拉力F/N	绳自由端移动的距离s/m	机械效率η
1	1	0.1	0.6	0.3	55.6％
2	2	0.1	0.9	0.3	74.1％
3	3	0.1		0.3

(3)小华对上述三个机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率．这种做法对吗？为什么？                          ．

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：

次　数 钩码重/N 钩码上升 的距离/cm 弹簧测力计 的示数/N 弹簧测力计 上升的距离/cm 机械效率 第1次 2 5 1 15 66.7% 第2次 4 5 1.7 15 \ 第3次 6 5 \ 15 83.3%

 

（1）在实验操作中应该使钩码     （选填“快速”或“缓慢”）上升；
（2）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）；
（3）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；
（4）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。

小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题：
①斜面越缓越省力，是不是机械效率高呢？
②对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？
为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表：

实验次数	斜面倾角	物重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	45°	1	0.7	0.9	1		0.9	77.8
②	30°	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7	71.4
③	30°	2	0.5	1.4	1	1	1.4

（1）表格中缺少2个数据，请补充完整（保留一位小数）．
（2）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（选填“左”或“右”）．
（3）通过对比实验①②的数据，得出的结论是斜面越缓越省力，机械效率越      。
（4）通过对比实验         的数据（选填实验次数），得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力         。

请利用图所示的实验装置，设计一个实验，测动滑轮的机械效率，请写出主要实验步骤、画出实验数据记录表。

小张同学在做实验时发现使用斜面能省力但费距离。于是他猜想利用斜面做功和不用斜面直接对物体做功可能相等。为了验证猜想，他用木块作为研究物体，在相同材质、不同倾角的斜面上进行实验，其实验过程如图所示。先用测力计测出木块的重力G，并竖直向上使木块匀速上升一段高度h；再将木块放在斜面底端，沿斜面用测力计将木块匀速拉到相同高度h。读出每次实验的拉力F的大小，量出木块上升的高度h和斜面的长度L，并把实验数据分别记录在表一、表二、表三中。

表一（斜面A）

实验 序号	重力G （牛）	拉力F （牛）	木块上升 距离h (米)	斜面的长度L(米)	直接提起木块 做功WG（焦）	拉力通过斜面 做功WF（焦）
1	2.5	1.5	0.3	1.2	0.75	1.8
2	5	3	0.2	0.8	1.0	2.4
3	7.5	4.5	0.2	0.8	1.5	3.6

表二（斜面B）

实验 序号	重力G （牛）	拉力F （牛）	木块上升 距离h (米)	斜面的长度L(米)	直接提起木块 做功WG（焦）	拉力通过斜面 做功WF（焦）
4	2.5	2	0.3	0.6	0.75	1.2
5	5	4	0.2	0.4	1.0	1.6
6	7.5	6	0.2	0.4	1.5	2.4

表三（斜面C）

实验 序号	重力G （牛）	拉力F （牛）	木块上升 距离h (米)	斜面的长度L(米)	直接提起木块 做功WG（焦）	拉力通过斜面 做功WF（焦）
7	2.5	2.25	0.3	0.42	0.75	0.95
8	5	4.5	0.2	0.28	1.0	1.26
9	7.5	6.75	0.2	0.28	1.5	1.89

（1）实验结果表明：利用斜面对物体做功      不用斜面直接对物体做功（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2） 请进一步综合分析表一、表二、表三中的最后两列相关数据并归纳得出结论：
(a) 分析表一或表二或表三中W_G和W_F的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
                                                              。
(b) 分析表一和表二和表三中W_G和W_F的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
                                                            。
（3）小张同学为寻找更普遍性的实验结论，应该选择        继续进行实验。