初中物理杠杆机械效率的测量实验实验题

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。

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）

在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下表所示.

序号	钩码重 G/N	钩码上升的高度h/cm	弹簧测力计 的示数F/N	弹簧测力计移动的距离S/cm
1	2	5	0.6	25
2	4	8	1.1

（1）在表格的空格处，填上合适的数据.
（2）在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.

(3)第1次实验测得滑轮组的机械效率为________，第2次实验测得滑轮组的机械效率为________.由此得出的结论：                        .
(4)如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在___________范围内.
（5）若再增加一个动滑轮，滑轮组的机械效率将     （填“变大”“变小”或“不变”） .

某同学在“探究动滑轮”的实验中，实验数据填在下表中：

（1）弹簧测力计应沿竖直方向     提升钩码；
（2）分析比较表格中   （用物理量的符号表示）两个物理量大小，可知使用动滑轮可以省力；
（3）请把表格中的空白处数据填写完整；
（4）分析数据还可以发现动滑轮的机械效率与     有关．

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：

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	2.5	9
2	6	5	2.5	17
3	6	8	2.5	24

 （1）分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是          ；
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）小红在小明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                                  ；
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       （选填“相同”或“不相同”），理由是：                            .

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）．

如图是测定滑轮组机械效率时所用的滑轮，若使绳端的拉力沿向上的方向

（1）请在图中画出该滑轮组的绳子绕法。
（2）完善下列实验步骤：

A．按组装图把实验器材装配好

B．用弹簧秤测量出重物的重力

C．在动滑轮下面挂上重物，并分别记下重物和弹簧秤的位置

D．　　　　拉弹簧秤，使重物上升一段距离，读出

E．用刻度尺分别量出　　　　　　和　　　　　　移动的距离
F．由测得的数据，求出滑轮组的机械效率
（3）在这个实验中，若物重5N,重物上升了0.1m，弹簧秤示数为2N，请计算该滑轮组的机械效率η＝　　　　　。
（4）你能分析一下效率不是100%的原因吗？请你试着写出两条：
　　　　　         　　　　　、　　　　　          　　　　　。

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。

小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图所示。

（1）表中第1次实验数据有错误，改正后计算出其机械效率为     。
（2）根据另一组正确的数据计算出的机械效率为    ；比较两次的机械效率可以
得出的结论是：                  。

实验次数	物重G/N	物体上升高度h/m	拉力F/N	绳自由端上升距离s/m	η
1	2	0.1	1.1	0.2
2	4	0.1	2.0	0.3

（3）实验中拉动弹簧测力计时要注意            。
（4）小刚用弹簧测力计测力时发现示数有忽大忽小现象，引起这种现象的原因是      造成的。为改变这种现象，小刚让弹簧测力计静止下来读数，这样他测得的机械效率将    （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，滑轮组的机械效率     （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

图是测滑轮组的机械效率的装置图。用弹簧测力计拉动绳子自由端，将重为6N钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A' 位置匀速竖直上升到B' 位置， 在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为2.5N，则：

(1) 总功是        J。
(2) 滑轮组的机械效率是        。
(3) 若将三个钩码减少到两个，该滑轮组的机械效率将     （填：“增大”、“减小”或“不变”）。

用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如下表。

实验次数	物体种类	物重G/N	斜面高h/cm	沿斜面的拉力F/N	斜面长s/cm	机械效率η/%
1	木块	4	15	1.1	90	60.6
2	小车	4	15		90

(1)沿斜面拉动物体时，应使其做           运动。
(2)根据图中测力计的示数，可知第2次实验的机械效率为        %。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。