初中物理杠杆机械效率的测量实验实验题

如图是测定滑轮组机械效率的实验装置，小明测量的有关数据如下表所示：
（1）请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况，并补全表中的空格。
（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）小明在实验过程中，应当            拉动弹簧测力计，才能使弹簧测力计的示数保持稳定。

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. 03	1.6	0.06
2	3.0	0.05		0.1	75

(4分)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．

⑴ 他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，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 =     ．（用物理量的符号表示）
⑵ 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．
⑶ 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）．

某小组通过实验测量如图甲所示滑轮组的机械效率，记录数据如下表：

（1）①处应填写的数据是_________，拉力做的功是_______J，
滑轮组机械效率是____________。（保留l位小数），
（2）若在图甲实验装置的基础上，减少一只钩码，再测出滑轮组的机械效率，则机械效率_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）原来的机械效率。
（3）若要进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组的绳子绕法有关，照图乙的样子画出滑轮组和绳子的绕法。

小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图a所示的滑轮组装置进行了三次实验，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          ；
(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 b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”或“不相同”)．

小李在测定某滑轮组的机械效率时，得到下表中的两组数据。

序号	物重G/N	提升重物高度h/m	绳端拉力F/N	绳端移动距离s/m	机械效率η
1	6	0.1	2.5	0.4	60%
2	16	0.1	5	0.4	80%

（1）该实验采用的实验装置图应为图中的     （填“甲”或“乙”） 。
（2）比较两组实验数据可初步得出：使用同一滑轮组提升物体，物体所受的重力越大，滑轮组的机械效率越     （选填“高”或“低”） 。

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：
　　
(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，该错误数据是         ；
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         ，
②两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物（不计绳重及摩擦），那么所测机械效率是否相同： 　 　 ，理由是：        ．

(6分）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h/cm	绳端的拉力F/N	绳端移动的距离s/cm	机械功率/%
①	4	10	1.8	30	74.1
②	6	10	2.4	30

⑴第2次实验中，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）．
⑵实验时要竖直向上__________拉动弹簧测力计时读出拉力的大小；若在静止状态下读出拉力有大小，则测出的机械效率　_______　（变大/变小/不变）
⑶由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是______________　．除此之外，你认为滑轮组的机械效率还与____________有关。

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

（1）实验时，应沿竖直方向    拉动弹簧测力计.
（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=    %（结果保留一位小数）.

小雪和小红在“测定滑轮组机械效率”的实验中，使用了如图所示的实验装置，他们分别记下了弹簧测力计和钩码的位置.

（1）小红               拉动弹簧测力计,使钩码匀速升高,并由弹簧测力计读出拉力为0.5N;同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.2m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表：

钩码重/N	弹簧测力计提升的高度/m	有用功/J	总功/J	机械效率
1	0.4	0.2	0.2	100﹪

（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100﹪,他们意识到出了错误.请你帮助找出原因                        .
（3）该滑轮组的机械效率实际为               .
（4）若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将            （选填“变大”、“变小”或“不变”）

为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，小明利用长木板、刻度尺、
弹簧测力计、小车A、木块B等器材设计了如下图所示的实验装置。请你回答：

（1）实验中如何改变斜面的倾斜程度____________________.
（2）为了分析数据得出结论，请你帮助他设计出记录数据的实验表格。
（3）根据所测物理量写出在这个探究实验中需要计算的物理量的表达式。
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在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如图15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)
5	0.05	1.4	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15，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__________．

在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图装置匀速
提升钩码，测得了四组数据，如下表。

⑴前三次实验中，第    次实验数据明显出现错误，应当剔除。
⑵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”）。
⑶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。

在探究斜面的机械效率与倾斜程度关系的实验中，将重5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，移动1m（如图所示），改变斜面倾斜程度进行多次实验，记录数据如表。
（1）实验时，应控制斜面的____不变。
（2）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“>”、“=”或“<”）。
（3）通过实验得出的结论是：同一斜面的倾斜程度越大，机械效率越____，越费力。请举出一个应用斜面省力的实例：____。

在“测定滑轮组机械效率”实验中，现有下列器材：弹簧测力计、钩码、铁架台、二个动滑轮和二个定滑轮、长约2m细绳。
（1）为了完成实验，除以上器材外，还缺少的主要器材是       ；
（2）在如图的实验装置中，画出滑轮组最省力的绳子绕线方法；

（3）实验中，在测量绳端拉力时，必须      拉动弹簧测力计。
（4）实验测出弹簧秤示数为0.5牛，钩码重2牛，钩码上升高度为0.10米，动力移动距离为0.5米，则此滑轮组的机械效率为________。

利用如图所示的装置做“测滑轮组机械效率”的实验，在全班交流时，老师汇总了6个小组的实验数据记录，如下表：

实验小组	钩码重G（N）	动滑轮G′（N）	拉力F（N）	滑轮组的机械效率η
1	0.5	0.4	0.35	47.6％
2	0.5	0.4	0.38	43.9％
3	1	0.6	0.62	53.8％
4	1	0.8	0.71	46.9％
5	2	0.6	0.98	68.0％
6	2	0.8	1.06	62.9％

 

对这6组实验数据进行分类比较分析，同学们基本形成了下列一些认识：
（1）比较3、4两小组的实验数据，有同学认为：               可能是影响滑轮组效率的因素之一，并且       两小组的实验数据可以支持这种看法。
（2）比较3、5两小组的实验数据，有同学认为：              可能也是影响滑轮组效率的因素之一，并且        两小组的实验数据可以支持这种看法。
（3）对于1、2两小组的实验，所用动滑轮重和提起的钩码重都相同，而测出的滑轮机械效率却不同。关于这个问题，同学中分别提出了两种猜想：
A．可能是由于滑轮工作时的摩擦不同造成的；
B．可能是由于实验观察或操作存在某些问题造成的。
大家认为，这两种猜想都是有道理的。那么：
①你认为，提出猜想A的理由是：                                  。
②对于猜想B，你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果？请说出两点：
a：                                                            ；
b：                                                            ；