高中试卷答案网2023年中招二轮复习 滑轮组的机械效率实验探究题专练（含答案）
1．小王同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图所示。
（1）下表第1次实验数据中绳的自由端上升距离s为 m；
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
61%
2 4 0.2 2.0 0.6
（2）根据第2组的数据计算出的机械效率为 ；比较两次的机械效率可以发现：滑轮组的机械效率与 有关；
（3）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。
2．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，各小组所用实验装置如图所示。
物理量 实验次数 钩码总重 G/N 钩码上升的高度h/m 拉力F/N 绳自由端移动距离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 1.2 0.3 ▲
⑴在实验操作中应竖直向上拉动弹簧测力计。
⑵第一组同学正确操作并记录数据如上表。则第3次实验中拉力所做的有用功为 J，总功为 J，机械效率为 。
⑶分析表中的实验数据及测量结果可知：影响滑轮组的机械效率的因素是 。
⑷第二组同学也利用1N、2N、3N的钩码进行三次实验，每次测得的机械效率均大于第一组同学的测量值，不可能的原因是 （选填选项符号）。
A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线上方
B．弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升
C．第二组所使用的动滑轮的重力小于第一组
3．某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。请回答下列问题：
实验次数 1 2 3 4 5 6
钩码重G/N 4 4 6 10 15 20
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 3.7 5.6 7.6
绳端移动的距离s/m 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3
机械效率η 74.1% 62.5% 90.9% 89.3% 87.7%
（1）实验时应竖直向上使钩码上升，在弹簧测力计处于 （静止、匀速上升）状态时读数。
（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用 （选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验。
（3）通过第1次实验和第2次实验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（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 （选填“越高”、“不变”或“越低”）。
（4）小组同学再次使用第1次实验中的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：绳端移动距离s= m，机械效率η= 。
（5）陈茗同学使用第1次实验中的装置做了第4、5、6次实验，发现滑轮组的机械效率在物重增加时反而降低了，请你分析其原因： 。
4．在学习功的原理后，为了验证结论，小明找来杠杆和动滑轮做实验，记录数据如下：
记录 实验 提升重物做功 动力做功
物重/N 高度/h 功/J 动力/N 距离/m 功/J
杠杆 10 2 4 0.5 2
动滑轮 4 0.3 1.2 2.2 0.6 1.32
（1）将表中空的数字补充完整．
（2）他发现提升重物做功和动力做功在滑轮实验中不相等，原因是 ．
（3）接着小明又做了探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”的实验，他提出了下列假设：
①滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关；
②滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；
③滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关；
④滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关
然后小明同学设计了如图所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是 ．
A．① B．② C．③ D．④
5．小明同学做“测滑轮组机械效率”的实验，装置图如图所示．
小明用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据记录表中．
序 号 钩码重 G/N 钩码提升的 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）分析表中表据，用笔画线代替细绳，在图中组装滑轮组．
（2）将合适的数据，填写在表格的空格处．
（3）两次实验测得滑轮组的机械效率为 和 ．
（4）若将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中信息可以判断，滑轮组的机械效率应在 至 的范围内．
6．如图所示是“测量动滑轮的机械效率”的实验，所用的钩码每个重1N，则：
（1）实验时应 向上拉动弹簧测力计．
（2）若在上升中弹簧测力计的示数是1.2N，钩码上升的距离是0.2m，那么拉力移动的距离是 m，所做的有用功是 J，此滑轮组的机械效率是 ．
（3）写出一条提高动滑轮机械效率的措施： ．
7．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 动滑轮重/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
1 2 0.8 5 1 15 66.7%
2 4 0.8 5 1.7 15 \
3 6 0.8 5 \ 15 \
（1）在实验操作中应该使钩码 （选填“快速”或“缓慢”）匀速上升．
（2）进行第3次测量时滑轮组的机械效率约 ．
（3）实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G′，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中正确的是 ．
A．η= B．η=
C．η= D．η=1﹣ ．
8．某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。
实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升的高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4
绳端上移的距离s/m 0.3 0.4
机械效率η 74.1% 62.5%
（1）通过表中数据可分析出第2次实验是用 （填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验；
（2）通过第1次实验和第2次实验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（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率 （填“越高”“不变”或“越低”）；
（3）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为绳端移动距离s= ；机械效率η= ；（结果保留一位小数）
（4）比较第1次实验和第3次实验可得出结论： 。
（5）只要滑轮组结构一定，知道绕动滑轮的有n段细绳，测滑轮组机械效率的实验器材就可以不需要 （填一种测量工具名称），且机械效率的表达式通式为η= （用本题中有关字母表示）；
（6）如采用图丙装置改变动滑轮重G，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图象，分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N（忽略绳重和摩擦）。
9．在测算滑轮组机械效率的实验中
（1）实验中必须 拉动弹簧测力计；
（2）小红在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”）
10．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：
（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η= （结果保留一位小数）。
（3）由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是 ．
11．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如下图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：
物理量 实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
（1）在实验中，测绳端拉力F 时，应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数．
（2）第1次实验测得的机械效率为 ．（结果保留两位有效数字）
（3）分析表中数据可知：第2次实验是用 图做的；第4次实验是用 图做的．（选填“A”、“B”或“C”）
（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，
可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率 ．
（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度
．
12．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验。实验数据记录如表，第3次实验时的拉力如图所示。
实验 次数 钩码所受的 重力G/N 钩码上升的 高度h/cm 拉力F/N 绳自由端移动 的距离s/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30 ②
3 6 10 ① 30 ③
（1）实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计使钩码上升。
（2）表格中编号①的数据应为 ；编号②的数据应为 ，编号③的数据应为 。（后两空结果均保留到0.1%）
（3）比较实验数据可得出：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 。
（4）若忽略绳重和摩擦，由第1次实验数据可得动滑轮的重力为 N。
13．小海同学组装了如图甲所示的滑轮组进行探究实验。记录部分实验数据如下表所示。
实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动距离s/cm 机械效率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 66.7%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图甲所示，为 N。第4次实验时，绳端移动距离s为 cm。
（2）第2次实验滑轮组的机械效率是 。
（3）分析表格中的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，机械效率与重物的 有关。
（4）小珠多次换用质量不同的动滑轮提升同一物体，重复上述实验过程，并绘制出η﹣G动图像，如图乙所示。可知：物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 （填“高”或“低”）；多次实验的目的是 （选填“A”或“B”）。
A．多次测量取平均值减小误差
B．获得多组数据归纳出物理规律
14．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小静用如图1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次实验，实验数据记录如表：
实验次数 钩码所受的重力 G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离 s/m 机械效率η
1 2 0.05 1.0 0.15 66.7%
2 4 0.05 1.7 0.15 78.4%
3 6 0.05 ① 0.15 ②
（1）实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计，使钩码升高．
（2）表格中编号①处数据应为 ，编号②处数据应为 ．
（3）分析以上实验数据可得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与 有关．
（4）本实验中额外功产生的原因是 ．
（5）如图，同一套滑轮组有两种不同的绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，FA FB（填“大于”“小于”或“等于”），ηA ηB（填“大于”“小于”或“等于”）．
15．用如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系：（忽略绳重和摩擦）
（1）实验时，应 竖直向下拉动弹簧测力计；
（2）若重物以0.1m/s的速度匀速上升，则弹簧测力计竖直向下移动的速度为 m/s
（3）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 ．
（4）分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N．
（5）某同学想进一步探究滑轮组的机械效率η是否与承担动滑轮的绳子的段数有关，请在丙图中画出最省力的绳子的绕法．
答案
1． （1）0.3 （2）67％；G （3）很难控制测力计作匀速运动
2． 0.3；0.36；83.3%；物体的重力；B
3． （1）匀速上升 （2）乙 （3）越低 （4）0.3；83.3% （5）绳子与滑轮的摩擦增大，额外功增多
4． （1）0.2 （2）要克服动滑轮重和摩擦做额外功 （3）B
5． （1）解：如图所示；
（2）40 （3）66.7%；72.7% （4）66.7%；72.7%
6． （1）匀速 （2）0.4；0.4；83.3% （3）减少动滑轮的重力
7． （1）缓慢 （2）83.3% （3）A
8． （1）乙 （2）越低 （3）0.3；83.3% （4）提升物体的重力越大，机械效率越大
（5）刻度尺； ×100% （6）12
9． （1）竖直向上匀速 （2）力的方向；相同
10． （1）匀速 （2）0.72；0.6；83.3% （3）钩码重不同
11． （1）匀速 （2）74% （3）B；C （4）提高物重；越低 （5）无关
12． （1）匀速 （2）2.2；88.9%；90.9% （3）高 （4）0.4
13． （1）匀速；0.6；30 （2）62.5% （3）重力 （4）低；B
14． （1）匀速 （2）2.4N；83.3% （3）提起物重 （4）滑轮的重或绳子与滑轮间的摩擦
（5）大于；等于
15． （1）匀速 （2）0.2 （3）低 （4）3
（5）解：某同学想进一步探究滑轮组的机械效率η是否与承担动滑轮的绳子的段数有关，原图中绳子的有效段数为2，因作用在绳子自由端的力F= ，当有效段数为3时，即为最省力的绳子的绕法，根据“偶定奇动”，绳子的一端先从动滑轮连起，如下所示：
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