初中物理杠杆机械效率的测量实验试题

工人利用如右图所示的滑轮组将一个重为300N的物体在10s内匀速提升2m，所用的拉力
为150N．以下关于滑轮组的有关说法正确的是（不计绳重和摩擦）（     ）

A．该滑轮组的机械效率约为83.3%

B．在匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械能不变

C．物体匀速上升的速度为0.2m/s，拉力的功率为30W

D．若再用该滑轮组以相同速度匀速提升750N的重物，此时其拉力功率为180W

在测图示动滑轮机械效率时得到如下数据（绳重和摩擦不计）：

实验序号	物重G/N	拉力F/N	移动距离S/m	钩码升高h/m
1	1	0.65	0.4	0.2
2	1.5	0.9	0.4	0.2

（2）若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动，则测出的机械效率　 　（变大/变小/不变）

某同学利用两个滑轮组装了一个滑轮组，将重为300N的物体从一楼匀速提升到三楼，所用的拉力为120N，则该滑轮组的机械效率为　 　．

(6分)在“测滑轮组机械效率”的实验中，小明用如图甲所示的滑轮组进行了五次实验，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	4	3	1.7	9
2	4	5	1.7	15
3	4	8	1.7	24
4	6	5	2.4	15
5	8	5	3.0	15

  
（1）分析表中数据，回答以下问题：
①第3次实验中滑轮组的机械效率是_______________；
②滑轮组的机械效率与_________无关，随___________________的增大而增大.
（2）小红在小明实验的基础上增加一个定滑轮也做了实验，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       （相同/不相同），理由是：
                                                                  

如图所示，将一个重为10N的木块沿倾角为30°斜面匀速向上拉至顶端，拉力为8N，斜面高5m，拉力做功为       J，木块所受的摩擦力为      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，测量并计算得到如表所示的两组数据：

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	饥械效率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量有关，钩码越重其效率越高”的结论？
答：________；
请简要说明两条理由：①________________；
②________________________________________．

小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。（支点和杠杆的摩擦不计）问：

（1）重为 $5N$的钩码挂在 $A$点时，人的拉力 $F$为 $4N$，钩码上升 $0.3m$时，动力作用点 $C$上升 $0.5m$，此时机械效率 ${\eta }_1$为多大？

（2）小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到 $B$点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点 $C$仍然上升 $0.5m$。问：人的拉力 $F$与第一次相比　变小　（选填“变大”“变小”或“不变” $)$。比较此时的机械效率 ${\eta }_2$与 ${\eta }_1$的大小并用学过的知识给以推导。

从井中提水时，常常会发生吊水桶落入井里的事情．用物理知识分析下列说法，其中错误的是（ ）

A．用吊水桶向上提水，人对桶和水做的功都是有用功

B．用吊水桶向上提水，人对桶做的功是额外功

C．吊水桶掉在井里，打捞水桶时桶里会带些水，这时人对水做的功是额外功

D．吊水桶掉在井里，打捞水桶时，人对桶做的功是有用功

关于实际使用机械时的机械效率，下列说法正确的是（    ）

A．机械效率可以提高到100%

B．机械效率总小于1

C．功率大的机械，机械效率高

D．机械效率越高，有用功越多

下列说法中正确的是（   ）

A．机械效率越高，机械做功一定越快

B．做功越多的机械，机械效率一定越高

C．功率越大的机械做功一定越多

D．做功越快的机械，功率一定越大

如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子匀速推到车上，在这过程中工人的推力做的功是       J，其中有用功是    J，此时斜面的机械效率是      ，箱子与斜面间的摩擦力为       N.

在测“滑轮组机械效率”的实验中，小明同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A（如图甲所示），然后用大小为50N的拉力匀速竖直向上提升总重为90N的钩码．当钩码上升的高度为10cm时，小明同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为20cm（如图乙所示）．（不计摩擦与绳重）求：

（1）有用功．
（2）滑轮组的机械效率．
（3）如果小明减少钩码的个数，滑轮组的机械效率会     ．（选填“增大”、“减小”或“不变”）

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．

在测定滑轮组机械效率的实验中，小刚同学测得的数据如下表所示：

钩码重（N）	弹簧测力计读数（N）	钩码移动的距离（m）	弹簧测力计移动的距离（m）	有用功（J）	总功（J）	机械效率
3	1.2	0.1	0.3

（1）在表中空白处分别写出有用功、总功和机械效率的值；
（2）在下边方框中画出滑轮组及绕法；

（3）实验时，应使弹簧测力计做                        运动。小刚同学在用弹簧测力计静止时进行读数，则他这样得出的机械效率与实际值相比             （填“偏小”、“偏大”或“相等”）。

下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。

序号	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	滑轮组的 机械效率η
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	0.5	4	0.1	2	0.3

（1）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
（2）第三次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为____W，滑轮组的机械效率为____。
（3）分析表格中数据发现：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，所做额外功将____，滑轮组的机械效率____（两空选填“变大”、“变小”或“不变”）。