初中物理杠杆机械效率的测量实验实验题

某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猜想进行验证．
（1）如果影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作            ．
（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：
猜想A：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；
猜想B：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关．
（3）为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验．
(a)按图              滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想A的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小      （相等／不相等），则可初步判断猜想A是错误的；
(b)按图       滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想B的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想B是        （正确／错误）的．
(4)接着，小组进行了实验验证．

某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猜想进行验证．
（1）如果影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作     ．
（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：
猜想A：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；
猜想B：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关；
（3）为了验证上述猜想是否正确，同学们将分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验．

（a）按图     滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想A的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小     （相等/不相等），则可初步判断猜想A是错误的；
（b）按图   滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想B的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想B是   （正确/错误）的；
（4）接着小组进行了实验验证．

小明在探究“斜面的机械效率”的实验中，用长度S=0.50m的木板搭成一个斜面，用弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端．

（1）小明在实验中，调整斜面的高度为h=0.22m，将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测力计的示数F=4.0N，则有用功为　   　J，机械效率为　   　．
（2）小明利用上述器材进一步研究发现，木板搭成倾角不同的斜面时，将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中，额外功W额外与斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）有如下关系：

L（m）	0.45	0.40	0.35	0.30
W额外（J）	0.90	0.80	0.70	0.60

通过数据分析，小明得出初步结论：W_额外与L成　 　比，小明查阅资料后证实此结论是正确的．根据此结论，当斜面的水平长度L=0.40m时，斜面的机械效率为　   　；当木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为　   　N．

用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．

（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为　 　N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为　 　%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：　                                  　．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

次数	钩码 悬挂点	钩码总重 G/N	钩码移动距离 h/m	拉力 F/N	测力计移动距离 s/m	机械效率 η/%
1	A点	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4
2	B点	2.0	0.15	1.2	0.30	83.3

根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：　  　；
请简要说明两条理由：
①　                                       　；
②　                                       　．

在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据，用二个动滑轮和二个定滑轮得第5组数据，测得数据如表：

实验次数	动滑轮重G动/N	物重G/N	钩码上升高度h/m	动力F/N	动力作用点移动距离s/m	滑轮组的机械效率η/%
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6
2	0.5	1	0.2	0.7	0.6	47.6
3	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6
4	0.5	4	0.1	2	0.3	①
5	1	4	0.1	②	0.5

（1）请根据前四组数据，在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法．

（2）实验中应沿竖直方向　 　拉动弹簧测力计．
（3）表格中变化①处数据应为　  　；根据图乙中弹簧测力计可知编号②数据应为　 　N．
（4）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与　            　无关．
（5）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和　            　有关．
（6）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”．你认为这句话是　 　的（填“正确”或“错误”）．你是用小明收集的数据中　  　两组数据对比分析来判断的．

如图所示是某同学探究“斜面的机械效率”实验装置图．实验前他做了如下猜想：

A．斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关．
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关．
他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面向上做匀速直线运动，分别做了四次实验，并记录实验数据如下：

实验次数	斜面倾斜程度	斜面粗糙程度	木块重量G/N	斜面高h/m	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	较缓	木板表面	2	0.1	0.6	0.5	0.2	0.3	67
2	较陡	木板表面	2	0.2	1	0.5	0.4	0.5	80%
3	最陡	木板表面	2	0.3	1.4	0.5	0.6	0.7	86%
4	最陡	毛巾表面	2	0.3	1.6	0.5

（1）请将上表所缺的数据补充完整．
（2）比较　   　两次实验可知猜想A是正确的．
（3）比较1、2、3次实验得到的结论是：当斜面粗糙程度相同时，斜面越陡机械效率　 　．

图所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表：

（1）沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做　　　　　运动。
（2）比较表中“物块重”和“　　　　”两栏对应的数据，可知斜面是一种　　　　（选填“省力”或“费力”）的简单机械。
（3）本实验研究了　　　　对斜面机械效率的影响，其影响规律是　　　　  　　   。

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“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图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			90.9%

（1）在表中空格处填下适当的数据（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。
（4）滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与             有关（写出一种影响因素即可）。

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。

如图是小明同学探究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	物块重量 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）小明探究的是斜面的机械效率跟                 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。
（2）分析表格中数据可以得出结论：当___________________时，斜面的倾斜度越           ，机械效率越高。
（3）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。

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:___________

实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
 
（1）通过表中数据可分析出实验1是用       （选填“甲”或“乙”，）图做的实验，实验2是用        图做的实验。 
（2）请在表中空白处填上恰当的数据。（百分号前保留整数）
（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。

在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：


（1）实验时，用手_______拉动弹簧测力计，使持在动滑轮下的钩码缓缓上升．
（2）第①次实验时测得动滑轮的机械效率为_______．
（3）第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为_______W．静止时拉力F的大小_______（选填“大于”“小于”“等于”）1.7N。
（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）.

用如图所示器材测滑轮组的机械效率。

⑴在图上画出滑轮组最省力的绕线方式。
⑵安装好实验器材后，记下钩码和拴住弹簧测力计的线端原先的位置，
⑶某同学正确测得钩码上升的高度为0.2m，钩码重1.5N，其他被测和计算的数据如下表：

拉力F/N	拉弹簧测力计的线端通过距离S/m	有用功W有用/J	总功W总/J
0.6	0.4	0.3	0.24

上表中肯定错误的数据是            。
⑷若用上述装置提起重1.5N的钩码，机械效率为ŋ₁；提起重3N的钩码，机械效率为ŋ₂，则ŋ₁      ŋ₂（填“>”、“<”或“=”）