2019中考物理 知識點(diǎn)全突破系列 專題67 機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn)（含解析）.doc

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機(jī)械效率的測量實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)探究題 1.在穗港碼頭，小華看到工人利用斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到上物理課時老師講過的知識，小華想探究斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素有關(guān)？小華提出了以下的猜想： A．斜面的機(jī)械效率可能與放在斜面上的物體的重力有關(guān)。 B．斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。 小華同學(xué)為了證實(shí)自己的猜想是否正確，于是他用同一塊木板組成如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： （1）在實(shí)驗(yàn)操作過程中，應(yīng)沿斜面向上________拉動木塊。 （2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可以算出，第1次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率為________；第2次實(shí)驗(yàn)中總功為________J。 （3）要驗(yàn)證小華的猜想A，必須對比第________（填序號）組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論：斜面的機(jī)械效率與放在斜面上的物體的重力________關(guān)（選填“有”或“無”）。 （4）要驗(yàn)證小華的猜想B，必須對比第________（填序號）組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)論：其他條件相同時，斜面傾斜角θ越________（選填“大”或“小”），斜面越省力，斜面的機(jī)械效率越________（選填“高”或“低”）。 （5）除了小華的猜想以外，請你猜想斜面的機(jī)械效率還可能與________（寫出一個）有關(guān)。 2.小明同學(xué)在做“測定滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中。 （1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直方向________拉動彈簧測力計(jì)，為了能準(zhǔn)確測量繩子自由端的拉力F，應(yīng)該在彈簧測力計(jì)________（填“緩慢勻速提升”或“靜止”）時讀數(shù)。 （2）小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時，記錄的數(shù)據(jù)在表格中，請認(rèn)真填寫所缺少的部分________ （3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在如圖1中畫出小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時滑輪組的連接裝置圖。 （4）同學(xué)小麗觀察并分析了小明的實(shí)驗(yàn)后，認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)中，可少用一種測量工具，也能測出滑輪組的機(jī)械效率。 答：去掉________；此時滑輪組的機(jī)械效率的表達(dá)式為________ （依據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖和所測物理量）。 （5）小華在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上多使用一個滑輪也做了實(shí)驗(yàn)（滑輪的規(guī)格相同），如圖2所示。 ①小華多使用一個滑輪，目的是為了改變________。 ②當(dāng)小華和小明使用各自的滑輪提升相同的鉤碼時，若忽略繩重及摩擦，它們的機(jī)械效率________（選填“相同”或“不相同”）。 3.下圖是小明同學(xué)斜面機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。 實(shí)驗(yàn)時他用彈簧測力計(jì)拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下： （1）小明探究的是斜面的機(jī)械效率跟________的關(guān)系。 在第1次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為________，第2次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為________。 （2）分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機(jī)械效率越________。 4.某小組同學(xué)在探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)時，提出了一些猜想并對猜想進(jìn)行驗(yàn)證． （1）如果影響機(jī)械效率的因素有A，B，C三個，要研究機(jī)械效率與B因素的關(guān)系，需要先控制________因素不變，而改變B因素，從而進(jìn)行研究． （2）下列A、B是同學(xué)提出的兩個猜想： 猜想A：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法有關(guān)； 猜想B：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機(jī)械效率與滑輪組提升的物重有關(guān)． 為了驗(yàn)證上述猜想是否正確，同學(xué)們準(zhǔn)備分別按如圖1、如圖2、如圖3和如圖4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)． 驗(yàn)證猜想A的小組應(yīng)按圖________所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若實(shí)驗(yàn)測得兩滑輪組的機(jī)械效率大小相等，則可初步判斷猜想A是________（正確/錯誤）的． 驗(yàn)證猜想B的小組應(yīng)按圖________所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若實(shí)驗(yàn)測得兩滑輪組的機(jī)械效率大小________（相等/不相等），則可初步判斷猜想B是正確的； （3）實(shí)驗(yàn)過程中測量拉力時彈簧測力計(jì)還應(yīng)沿________方向做勻速直線運(yùn)動. 5.學(xué)習(xí)了機(jī)械效率知識后，小明利用斜面進(jìn)行如圖的實(shí)驗(yàn)。 （1）圖中的數(shù)據(jù)是在測量斜面機(jī)械效率時得到的，由此可知此時斜面的機(jī)械效率η＝________。 （2）全班同學(xué)對“斜面的機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)”這一課題提出了一些值得探究的猜想： A、斜面的機(jī)械效率跟斜面的傾斜程度有關(guān)； B、跟斜面的粗糙程度有關(guān)； C、跟斜面的長度有關(guān)； D、跟物體的重力有關(guān)。 小明同學(xué)為了證實(shí)其中的部分猜想是否正確，設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行了探究，下表反映了他的探究過程。 請你替小剛在上表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)（小數(shù)位參照表中相關(guān)數(shù)據(jù)）________。 （3）通過對比實(shí)驗(yàn)①②數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證猜想________（填寫字母）。 （4）通過對比實(shí)驗(yàn)①③數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：當(dāng)其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越________。若要驗(yàn)證猜想D，應(yīng)控制斜面的長、斜面的傾斜程度和________不改變。 6.圖甲是某學(xué)習(xí)小組“測量滑輪組的機(jī)械效率”的示意圖。用彈簧測力計(jì)豎直向上拉動繩子自由端，將重為4.5N的物體從A位置提升到A′位置，同時彈簧測力計(jì)從圖中的B位置上升到B′位置，在這個過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示。請你根據(jù)他們做的實(shí)驗(yàn)完成下列問題： （1）物體提升的高度是________cm，拉力是________N，該滑輪組的機(jī)械效率η=________； （2）若在圖甲裝置的基礎(chǔ)上，增加一個動滑輪，改為圖丙所示的裝置，提升同一物體，則滑輪組的機(jī)械效率________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。 7.小馬和小李設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示兩種滑輪組來提升同一重物，在討論滑輪組機(jī)械效率時兩人產(chǎn)生了分歧，小馬認(rèn)為：“甲滑輪組的動滑輪個數(shù)少，機(jī)械效率高”；小李卻認(rèn)為：“乙滑輪組更省力，機(jī)械效率高”。兩人誰也說服不了誰，于是決定進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的猜想是否正確。 （所用每個滑輪的重相同，繩重和摩擦忽略不計(jì)），他們在實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示： （1）根據(jù)所測數(shù)據(jù)，請計(jì)算一個動滑輪的重力是________N，甲滑輪組的機(jī)械效率是________； （2）由計(jì)結(jié)果可以確定________的說法是正確的，這個實(shí)驗(yàn)說明了影響滑輪組機(jī)械效率的因素是________，由此可知，可采用________的方法來提高滑輪組的機(jī)械效率。 （3）隨后小馬又設(shè)計(jì)了一個方案，如圖丙所示，你認(rèn)為和圖甲裝置對比，在提升同一重物時，裝置丙的機(jī)械效率________（選填“大于”“等于”或“小于”）裝置的機(jī)械效率。 8.某小組在“測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)”中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示． （1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向________緩慢拉動彈簧測力計(jì)． （2）小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)，你認(rèn)為他的想法________（選填“正確”或“不正確”），因?yàn)樗龥]有考慮到________對滑輪組機(jī)械效率的影響． （3）用丁圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出表中第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請將表中的兩個數(shù)據(jù)填寫完整________． （4）通過比較________兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)無關(guān)（填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號） （5）通過比較________兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高．（填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號） （6）通過比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：________ 9.小華用圖示裝置探究滑輪組的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下： （1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向上________拉動彈簧測力計(jì)，繩端移動距離為________m． （2）第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為________%． （3）分析數(shù)據(jù)可知，提高同一滑輪組的機(jī)械效率，可以采取的措施是________；小華所用動滑輪的重一定小于________N． 10.在測量動滑輪機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，正確操作，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下． （1）實(shí)驗(yàn)時，用手沿豎直方向________拉動彈簧測力計(jì)，使掛在動滑輪下的鉤碼上升． （2）第②次實(shí)驗(yàn)時，若鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力的功率為________W． （3）第③次實(shí)驗(yàn)中：有用功是________J，動滑輪的機(jī)械效率為________． （4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，要提高動滑輪機(jī)械效率，可采取的措施是________． 11.在碼頭，小明看到工人利用斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到上物理課時老師講過的知識，小明想探究斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素有關(guān)？小明提出了以下的猜想： A．斜面的機(jī)械效率可能與物體的重力有關(guān)。 B．斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。 小明同學(xué)為了證實(shí)自己的猜想是否正確，于是他用同一塊木板組成如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 斜面傾角θ 物塊重量G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面長s/m 有用功W有/J 總功W總/J 斜面的機(jī)械效率η ① 30 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 30 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60% ③ 45 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% （1） 在實(shí)驗(yàn)操作過程中，應(yīng)沿斜面向上________拉動木塊；實(shí)驗(yàn)時要使木板的傾斜角變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向________移動（填“左”或“右”） （2）（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第①次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率為________%，第②次實(shí)驗(yàn)中總功為________J。 （3）通過對比實(shí)驗(yàn)①、②數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證小華的猜想________（填寫字母）；通過對比實(shí)驗(yàn)②、③數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：________。 （4）此實(shí)驗(yàn)主要用到的研究方法是________。 （5）除了小明的猜想以外，請你猜想斜面的機(jī)械效率還可能與________（寫出一個）有關(guān)。 12.某小組同學(xué)測量滑輪組的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)步驟有： （i）按照如圖所示安裝滑輪組，測鉤碼重力G并記鉤碼和繩端的位置 （ii）用彈簧測力計(jì)緩慢拉動繩端，使鉤碼上升，讀出拉力F的值，并測出鉤碼上升的高度h和繩端移動的距離s； （iii）記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格中（表格略）； （iv）多次改變鉤碼的數(shù)量，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)； （v）用動滑輪質(zhì)量不同的兩個滑輪組吊相同的鉤碼，分別測機(jī)械效率； （vi）分析測量結(jié)果，討論影響機(jī)械效率的因素 回答以下問題： （1）除了如圖所示器材和彈簧測力計(jì)外，還需要的器材是________。 （2）滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算公式是η=________（用直接測得的物理量符號表示）。 （3）關(guān)于影響滑輪組機(jī)械效率的因素，該小組同學(xué)討論后得到以下認(rèn)識，你認(rèn)為正確的有_______（填序號，可能不止一項(xiàng)正確）。 A.在相同情況下，摩擦越大，機(jī)械效率越小B.在相同情況下，摩擦越大，機(jī)械效率越大 C.忽略摩擦，定滑輪質(zhì)量相同，則機(jī)械效率相同D.忽略摩擦，動滑輪質(zhì)量相同，則機(jī)械效率相同 E.忽略摩擦，動滑輪質(zhì)量相同，所吊重物質(zhì)量越大，則機(jī)械效率越大 13.如圖所示為測定動滑輪機(jī)械效率的示意圖。用彈簧測力計(jì)拉動繩子自由端，將質(zhì)量為200g的鉤碼從A位置勻速提升至B位置，同時彈簧測力計(jì)從圖中的A’位置勻速豎直上升至B’位置，在此過程中，彈簧測力計(jì)對繩的拉力為F ， 彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖所示。請根據(jù)所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析（g=10N/kg）： （1）彈簧測力計(jì)的示數(shù)為________N，拉力F所做的功為________J。 （2）動滑輪的機(jī)械效率約為________。（結(jié)果保留一位小數(shù)） 14.小明同學(xué)做“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)，如圖1所示，用相同的滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼，記錄數(shù)據(jù)如表所示。 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) 鉤碼的重力G/N 鉤碼提升高度h/m 拉力F/N 繩端移動距離s/m 機(jī)械效率η 1 2 0.1 0.9 0.3 74% 2 4 0.1 1.6 0.3 83% 3 6 0.1 ① 0.3 ② （1）在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)________拉動彈簧測力計(jì)； （2）第三次實(shí)驗(yàn)時，拉力的大小如圖2所示，觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù)，則表格中編號①的數(shù)值是________，②的數(shù)值是________； （3）小明通過分析表格中的數(shù)據(jù)，得到了提高滑輪組機(jī)械效率的方法，汽車作為一種“機(jī)械”，提高效率對節(jié)能減排有重要意義，請你指出以下三種提高效率的方法中，方法________是與本實(shí)驗(yàn)同理的。 方法一：鼓勵人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員 方法二：汽車制造廠用新材料減輕汽車重量 方法三：經(jīng)常給汽車做保養(yǎng)，保持良好的潤滑 （4）小明發(fā)現(xiàn)繩端移動的距離與鉤碼提升高度有固定的倍數(shù)關(guān)系，于是他認(rèn)為鉤碼數(shù)量一定時，無論將鉤碼提升多高，都不影響該滑輪組的機(jī)械效率，小芳則認(rèn)為：鉤碼提升的高度不同，有用功就不同，機(jī)械效率就變化了，你認(rèn)為________的看法是正確的。 15.在“測量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小明用圖所示的同一滑輪組提升不同個數(shù)的鉤碼，分別做了甲、乙、丙3次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鉤碼所受的重力 G/N 提升高度h/m 拉力F/N 繩端移動的距離 s/m 機(jī)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）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上________拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼升高； （2）小明發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中邊拉動繩子邊讀數(shù)，彈簧測力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)，你認(rèn)為她的想法________（選填“正確”或“不正確”），因?yàn)樗龥]有考慮到________對滑輪組機(jī)械效率的影響。 （3）表格中編號①處數(shù)據(jù)應(yīng)為________，編號②處數(shù)據(jù)應(yīng)為________（結(jié)果保留1位小數(shù)）。 （4）分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率主要與________有關(guān)。 （5）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機(jī)械效率________（選填“變大”“變小”或“不變”）。 16. （1）如圖是探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。 ①實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊B被鋼球A撞出距離的長短，來判斷鋼球動能的大小，這種實(shí)驗(yàn)方法叫________（填“控制變量法”“轉(zhuǎn)換法”或“理想模型法”）。 ②讓同一鋼球A分別從不同的高度由靜止開始滾下，高度h越高，鋼球運(yùn)動到水平面時速度越大，木塊B被撞得越遠(yuǎn)。所以質(zhì)量相同時，鋼球的速度越大，動能 ________；改變鋼球的質(zhì)量，讓不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下，質(zhì)量越大的鋼球?qū)⒛緣KB 撞得越遠(yuǎn)。從而可知鋼球的速度相同時，________越大，動能越大。 （2）在“測量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小麗用同一滑輪組提升不同的物體，如圖甲、乙所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表： ①實(shí)驗(yàn)中要豎直向上________拉動彈簧測力計(jì)，使物體升高。 ②表格中a處的數(shù)據(jù)為圖乙中彈簧測力計(jì)的示數(shù)，為________N；表格中b處的數(shù)據(jù)應(yīng)為________。 ③如圖丙所示，將滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機(jī)械效率________（填“變大”“不變”或“變小”）。 17.在“測量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，各小組所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 物理量 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鉤碼總重 G/N 鉤碼上升的高度h/m 拉力F/N 繩自由端移動距離s/m 機(jī)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在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上拉動彈簧測力計(jì)。 ⑵第一組同學(xué)正確操作并記錄數(shù)據(jù)如上表。則第3次實(shí)驗(yàn)中拉力所做的有用功為________J，總功為________J，機(jī)械效率為________。 ⑶分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及測量結(jié)果可知：影響滑輪組的機(jī)械效率的因素是________。 ⑷第二組同學(xué)也利用1N、2N、3N的鉤碼進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)，每次測得的機(jī)械效率均大于第一組同學(xué)的測量值，不可能的原因是________（選填選項(xiàng)符號）。 A．測拉力時，彈簧測力計(jì)未調(diào)零，指針指在零刻度線上方 B．彈簧測力計(jì)每次拉動鉤碼時均加速上升 C．第二組所使用的動滑輪的重力小于第一組 18.如圖所示為測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重6N。 （1）實(shí)驗(yàn)時要豎直向上________拉動彈簧測力計(jì)，由圖可知拉力大小為________N，若鉤碼上升的高度為8cm,則彈簧測力計(jì)向上移動________cm,該滑輪組的機(jī)械效率為________ (百分號前保留一位小數(shù)) 。 （2）若僅增加鉤碼的個數(shù)，該滑輪組機(jī)械效率將________（選填：“增大”、“減小”或“不變”）。 19.小明和小聰通過實(shí)驗(yàn)探究滑輪組的機(jī)械效率。 （1）測量的實(shí)驗(yàn)原理是________，實(shí)驗(yàn)時需用到彈簧測力計(jì)，使用它時需要注意的問題是________（寫出1條即可）。 （2）他們分別采用圖甲、乙滑輪組(每個滑輪的重力相同)測機(jī)械效率，測得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表： 請根據(jù)小明測得的數(shù)據(jù)給甲滑輪組繞線。 （3）請對兩位同學(xué)的測量結(jié)果發(fā)表你的見解，并說明理由。 20.下表是小明做“測量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)時收集的有關(guān)數(shù)據(jù)． （1）請你將表格中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：①________；②________；③________． （2）請?jiān)谌鐖D中畫出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩方法． （3）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越________(選填“高”或“低”)． （4）第一次實(shí)驗(yàn)中，提升鉤碼所用的時間為1.5 s，則拉力的功率是________W. 21.小明利用斜面搬運(yùn)物體的過程中，提出了一個問題：“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有沒有關(guān)系？”針對這個問題，他通過在斜面上拉動物體進(jìn)行了探究（如圖所示），測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表中所示： （1）沿斜面拉動物體時，應(yīng)使其做________運(yùn)動． （2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求出第③次實(shí)驗(yàn)中拉力所做的有用功為________J ， 機(jī)械效率是________． （3）通過對上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可知，斜面的省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越緩，越________． （4）通過對上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，對斜面機(jī)械效率的問題可獲得的初步結(jié)論是：在其它條件不變的情況下，________． 22.某實(shí)驗(yàn)小組在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，第1 、2 、3 次實(shí)驗(yàn)裝置分別如下如圖中的甲、乙、丙所示，記錄的數(shù)據(jù)如下表： ①實(shí)驗(yàn)中要正確測量動力大小，應(yīng)沿________的方向勻速拉動彈簧秤。 ②比較第1 次實(shí)驗(yàn)和第2 次實(shí)驗(yàn)，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越________。 ③第3 次實(shí)驗(yàn)中所做的有用功是________J，機(jī)械效率是________。 23.小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機(jī)械效率，每個鉤碼的質(zhì)量為m，O為支點(diǎn)。 （1）他將2只鉤碼懸掛在B點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，拉力為F1 ， 測得A、B兩點(diǎn)上升的高度分別為h1、h2 ， 則此次杠桿的機(jī)械效率為η=________。（用物理量的符號表示） （2）他將2只鉤碼懸掛在C點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，使C點(diǎn)上升高度與第一次相同，則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將________（選填“＞”、“=”或“＜”）F1 ， 此次彈簧測力計(jì)做的功將________（選填“＞”、“=”或“＜”）第一次做的功。 （3）如果他想探究杠桿機(jī)械效率與物重的關(guān)系，在上述（1）實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，接下來他應(yīng)將3只鉤碼懸掛在________點(diǎn)（填“B”或“C”），并使鉤碼上升________高度（填“相同”或“不同”），測出拉力和A點(diǎn)移動的距離。 24.小東在探究影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素時，設(shè)計(jì)了如圖所示的兩個滑輪組，分別測量兩次實(shí)驗(yàn)的動滑輪重G動、 鉤碼總重G、 鉤碼上升高度h、 繩子自由端拉力F、 繩子自由端移動距離s ， 計(jì)算出相應(yīng)的機(jī)械效率η ， 并將它們填入下表中。 （1）實(shí)驗(yàn)中，測機(jī)械效率的原理是η=________。 （2）在如圖乙的實(shí)驗(yàn)中，滑輪組提升物體所做的有用功為________J。 （3）分析表中數(shù)據(jù)，可知：對于同一動滑輪，所提升的鉤碼越重，機(jī)械效率 ________； （4）分析表中數(shù)據(jù)可知， ，排除測量因素的影響，主要原因是 ________。 （5）生活中利用滑輪組提升重物時，提高其機(jī)械效率的方法有哪些？________（寫出一種即可）。 25.在探究“滑輪組機(jī)械效率”時，小強(qiáng)利用兩組滑輪組進(jìn)行了4次測量，用一個動滑輪和一個定滑輪測得前3組數(shù)據(jù)，用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得第4組數(shù)據(jù)，如下表： （1）根據(jù)表中前3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法。 （2）在實(shí)驗(yàn)中，測量繩端拉力F時，應(yīng)盡量________勻速向上拉動彈簧測力計(jì)，讀出乙圖中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為________N，第3次實(shí)驗(yàn)時滑輪組的機(jī)械效率為________。 （3）由表中第________組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān)。 （4）由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和________有關(guān)，請計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中克服摩擦所做的額外功________J。 26.在“探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組做出了如下猜想。 該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，測得三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，其中二、三次實(shí)驗(yàn)的裝置分別如圖甲、乙、丙所示， A滑輪組的機(jī)械效率與動滑輪的自重有關(guān) B滑輪組的機(jī)械效率與所提的物重有關(guān) C滑輪組的機(jī)械效率與繩重有關(guān) D滑輪組的機(jī)械效率與繩與滑輪之間的摩擦有關(guān) 實(shí)驗(yàn)數(shù)記錄表格 （1）第三次實(shí)驗(yàn)中所做的有用功是________J，機(jī)械效率是________。 （2）在實(shí)驗(yàn)操作中，應(yīng)豎直向上________拉動測力計(jì)。 （3）比較第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)，可以證明猜想________（只選填字母）是正確的。 （4）比較第________次實(shí)驗(yàn)可以證明猜想A是正確的。這是因?yàn)閯踊喿灾卦龃?，對動滑輪所做的額外功________（填“增大”或“減小”）。 （5）請你就如何提高滑輪組機(jī)械效率的問題提出兩點(diǎn)合理見議： 見議一：________； 見議二：________。 27.某小組在“測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)”中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示． （1）用丁圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請將表中的兩個數(shù)據(jù)填寫完整________． （2）通過比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：________. 28.某實(shí)驗(yàn)小組在“測定滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，已知每個鉤碼質(zhì)量m=50g，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。 （1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向________拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼上升。 （2）不計(jì)摩擦，分析表中數(shù)據(jù)完成表格填空。 （3）比較3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率，可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，________。 29.在探究“影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素”時，同學(xué)們猜想可能與提升物體的重力、動滑輪的重力以及承重繩的段數(shù)有關(guān)，他們設(shè)計(jì)并利用如圖所示的四個滑輪組分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下表是他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 （1）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中第________組和第________組數(shù)據(jù)可知，滑輪組機(jī)械效率高低與提升物體的重力有關(guān)。 （2）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中第2組和第3組數(shù)據(jù)可知，滑輪組機(jī)械效率高低與________有關(guān)。 （3）若要研究滑輪組機(jī)械效率高低與承重繩段數(shù)的關(guān)系，應(yīng)參考實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中第________組和第________組數(shù)據(jù)。 30.如圖所示為測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重4.5N。 （1）實(shí)驗(yàn)時要豎直向上________拉動彈簧測力計(jì)，由圖中可知拉力大小為________N，將彈簧測力計(jì)向上移動18cm，則鉤碼上升的高度為________cm，該滑輪組的機(jī)械效率為________。 （2）取下2個鉤碼，再做實(shí)驗(yàn)，此時滑輪組的機(jī)械效率將________。（選填“增大”、“減小”或“不變”） 31.小芳同學(xué)設(shè)計(jì)了一個高度可調(diào)節(jié)的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系，如下圖所示.她首先測出小車重力，然后用彈簧測力計(jì)沿斜面拉動小車，調(diào)節(jié)斜面傾斜角 的大小多次測量，得到下表所示的數(shù)據(jù). （1）實(shí)驗(yàn)過程中拉力的方向應(yīng)________ ． （2）分析上表中的數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是.斜面傾斜角θ越________ ， 斜面越省力，斜面的機(jī)械效率越________ ． （3）若想探究斜面的機(jī)械效率與物重的關(guān)系，則要保持________、________不變，只改變________ ． 32.在“測量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)用兩個完全相同的滑輪先后組成了如圖甲、乙、丙所示的三個滑輪組并用這三個滑輪組各進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。 （1）將表格中的數(shù)據(jù)①②補(bǔ)充完整。①________；②________。 （2）已知實(shí)驗(yàn)次數(shù)3中的數(shù)據(jù)是通過滑輪組丙實(shí)驗(yàn)得到的。分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：實(shí)驗(yàn)次數(shù)2中的數(shù)據(jù)是通過滑輪組________實(shí)驗(yàn)得到的。 （3）分析實(shí)驗(yàn)次數(shù)2和3的數(shù)據(jù)可初步得出：使用同一滑輪組時，提升的物體________，滑輪組的機(jī)械效率越高。 33.在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中（均不計(jì)繩重和摩擦），小明用同一滑輪組進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。 （1）根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在如圖中用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組。 （2）實(shí)驗(yàn)中，使用滑輪中提升重物時，小明應(yīng)________拉動彈簧測力計(jì)。 （3）第1次實(shí)驗(yàn)中測得滑輪組的機(jī)械效率為________。 （4）在表格的空格處應(yīng)填的合適數(shù)據(jù)是________。 （5）若繞滑輪組的細(xì)繩能承受的最大拉力為10N，則該滑輪組效率最高可達(dá)________。 34.在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用如圖所示的同一滑輪組分別做了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鉤碼重/N 動滑輪重G/N 鉤碼上升的距離h/cm 彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F/N 彈簧測力計(jì)的上升的距離s/cm 機(jī)械效率 1 2 1 8 1.2 24 60.6% 2 4 1 5 1.9 15 （η2） 3 4 2 10 2.3 （S3） （η3） （1）在表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)：S3=________,η2=________,η3=________,(機(jī)械效率用百分?jǐn)?shù)表示,保留一位小數(shù)) （2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)第一次實(shí)驗(yàn)和第二次實(shí)驗(yàn)可知，使用同一滑輪組，________可以提高滑輪組的機(jī)械效率； （3）第2次實(shí)驗(yàn)中的額外功為________J； （4）通過實(shí)驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)，不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，機(jī)械效率越________；（填“高”或“低”） （5）要研究滑輪組的機(jī)械效率高低是否與物體提升高度有關(guān)，應(yīng)該選用________（填“同一”或“不同”）滑輪組，提升________（填“相同”或“不同”）的高度去研究。 35.如圖所示，在“測滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，物體重為5.4N． （1）實(shí)驗(yàn)時要豎直向上且________拉動彈簧測力計(jì)．若物體上升高度為10cm，此時彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖中所示，是________N，則滑輪組的機(jī)械效率是________． （2）若僅增加物體的重，該滑輪組的機(jī)械效率將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）．（不計(jì)摩擦） 36.某實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 （1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向________拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼上升。 （2）通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實(shí)驗(yàn)是用________（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)。 （3）小組同學(xué)再用第1次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次試驗(yàn)，表中第3次試驗(yàn)中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)分別為：繩移動的距離S= ________m ，機(jī)械效率η=________。 37.小明用圖甲所示裝置探究“斜面的機(jī)械效率”． 實(shí)驗(yàn)前他有如下猜想： 斜面的機(jī)械效率可能與物體所受的摩擦力有關(guān)。 斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。 （1）實(shí)驗(yàn)中，沿斜面拉動物體時，應(yīng)使其做________運(yùn)動。 （2）下表是小明探究過程中記錄的兩次對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 ①第2次實(shí)驗(yàn)時斜面的機(jī)械效率為________%。 ②進(jìn)行這兩次對比實(shí)驗(yàn)是為了研究猜想________。 ③第1次實(shí)驗(yàn)中，木塊所受摩擦力為________。 （3）小明利用該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，將長50cm的木板搭成傾角不同的斜面，用彈簧測力計(jì)把5N的物塊從斜面底端拉至頂端的過程中，額外功隨斜面的水平長度L（木板在水平面上的正投影長度）的變化關(guān)系圖象如圖乙所示。 ①由圖象可知：W額外與L成________比。 ②當(dāng)斜面的水平長度 時，拉力做的總功為________J。 ③若將木板平放在水平桌面上，水平勻速拉動木板上的物塊時，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為________N。 38.在“測量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，某組同學(xué)用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)如表所示。 （1）表格內(nèi)的第4次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)補(bǔ)充的數(shù)據(jù)是________（結(jié)果精確到0.1%）．這次數(shù)據(jù)是用圖中________（填“甲”或“乙”）所示的滑輪組測得的。 （2）分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判定，若要增大滑輪組的機(jī)械效率，應(yīng)該________。在第1次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)拉著物體以0.1m/s的速度勻速上升時，拉力F的功率為________W。 （3）某同學(xué)認(rèn)為，使用相同的滑輪所組成的滑輪組提升同一個重物時，越省力的滑輪組其機(jī)械效率越大，他的想法正確嗎？________。請你利用補(bǔ)充完整后的表格中的數(shù)據(jù)說明你的判斷依據(jù)：________。  答案解析部分 一、實(shí)驗(yàn)探究題 1.【答案】（1）勻速 （2）60%；3.0 （3）1、2；無 （4）2、3；?。坏? （5）斜面粗糙程度 【解析】【解答】（1）為了便于測量拉力和盡量減小不必要的額外功，應(yīng)保持木塊沿斜面向上拉動木塊，使其做勻速直線運(yùn)動；（2）第1次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率： ， 第2次實(shí)驗(yàn)中總功：W總=Fs=2.5N1.2m=3.0J；（3）要驗(yàn)證小華的猜想A，斜面的機(jī)械效率可能與放在斜面上的物體的重力有關(guān)，控制的是斜面的傾角，改變的是物體的重力，選取實(shí)驗(yàn)1、2數(shù)據(jù)，對比實(shí)驗(yàn)1、2數(shù)據(jù)，兩次機(jī)械效率相同，可以得到斜面的機(jī)械效率與放在斜面上的物體的重力無關(guān)；（4）要驗(yàn)證小華的猜想B，斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)，控制的是物體的重力，改變的是斜面的傾角，選取實(shí)驗(yàn)2、3數(shù)據(jù)，對比實(shí)驗(yàn)2、3數(shù)據(jù)，傾角越大效率越高，傾角越小效率越低，故可得結(jié)論：在其它條件相同時，斜面傾角越小，斜面越省力，機(jī)械效率越低；（5）影響斜面機(jī)械效率的因素很多，例如斜面粗糙程度、木板的長度、拉木塊速度、木板的面積等。 【分析】本題考查了斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素，涉及機(jī)械效率的計(jì)算及分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力. （1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿斜面勻速拉動彈簧測力計(jì)，使示數(shù)更穩(wěn)定，以便于讀數(shù)； （2）機(jī)械效率等于有用功和總功的比值；總功等于沿斜面拉力和斜面長度的乘積，即W總=FS. （3）要驗(yàn)證小華的猜想A，應(yīng)保持傾角相同，物重不同，據(jù)此選擇數(shù)據(jù)（利用控制變量法進(jìn)行分析）；對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)斜面的機(jī)械效率與放在斜面上的物體的重力有無關(guān)系； （4）同理，要驗(yàn)證小華的猜想B，應(yīng)保持物重相同，傾角不同，據(jù)此選擇數(shù)據(jù)；對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜角的關(guān). （5）影響斜面機(jī)械效率的因素很多，主要從有用功和額外功的角度考慮. 2.【答案】（1）勻速；緩慢勻速提升 （2）83.3% （3）解:如圖所示: （4）刻度尺；η=G/3F100% （5）力的方向；相同 【解析】【解答】（1）由二力平衡的條件可知，只有豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)時，彈簧測力計(jì)的示數(shù)才和繩子的拉力相等． 在緩慢提升物體時，還需克服機(jī)械摩擦做功，所以為了測量滑輪組提升物體時的機(jī)械效率，所以需在緩慢勻速提升時讀數(shù)；（2）效率η= ；（3）由表格中數(shù)據(jù)可知，繩端移動距離是物體上升高度的3倍，所以此滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重．故繞線如圖： ；（4）由于此滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，則η= ，所以，去掉的器材是刻度尺，少測哪兩個數(shù)據(jù)為物體提高的高度h和繩自由端拉動距離s．（5）①由于定滑輪不能省力，只能改為力的方向，故增加一個定滑輪目的是為了改變施力方向；②忽略繩重與摩擦，提升重物時，要克服動滑輪做額外功，由兩圖示滑輪組可知，兩滑輪組的動滑輪相同；所以當(dāng)這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時，克服動滑輪重力做的額外功相同，做的有用功相等，總功相等，則兩滑輪組的效率相同． 【分析】此題是測量滑輪組的機(jī)械效率，其中考查了機(jī)械效率的計(jì)算及應(yīng)用，同時還考查了影響滑輪組機(jī)械效率的因素，知道滑輪組的機(jī)械效率和物體重、動滑輪重有關(guān)，如果動滑輪重不變，物體越重，機(jī)械效率越高；如果物體重不變，動滑輪越重，機(jī)械效率越低. （1）實(shí)驗(yàn)時應(yīng)沿豎直方向勻速拉動測力計(jì). （2）根據(jù)效率公式分析答題. （3）根據(jù)s=nh判斷滑輪組承重繩子的有效股數(shù)，然后畫出滑輪組的繞法； （4）由100%判斷去掉的實(shí)驗(yàn)器材和少測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù). （5）①定滑輪不能省力，只能改為力的方向； ②計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率時，若忽略繩重及摩擦，則額外功就是提升動滑輪所做的功，在有用功不變的情況下，即可判斷機(jī)械效率的情況. 3.【答案】（1）傾斜程度；20%；44.8% （2）大 【解析】【解答】 (1)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,斜面的粗糙程度相同,斜面的傾斜程度不同,因此實(shí)驗(yàn)探究的是斜面機(jī)械效率跟斜面傾斜程度的關(guān)系。由表中實(shí)驗(yàn)序號為1的數(shù)據(jù)可知,斜面的機(jī)械效率：η＝ ＝20% 第2次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為。Η2＝ ＝44.8% (2)實(shí)驗(yàn)通過改變斜面的高度來改變斜面的傾斜程度。由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機(jī)械效率越大。 【分析】（1）根據(jù)有用功和總功的比值計(jì)算機(jī)械效率，通過比較分析機(jī)械效率的影響因素； （2）斜面的機(jī)械效率和斜面的傾斜程度有關(guān)。 4.【答案】（1）AC （2）1、3或2、4；錯誤；1、2或3、4；不相等 （3）豎直 【解析】【解答】 (1)要研究其與B因素的關(guān)系，就要控制其他量即A. C不變，改變B；(2)要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同，還要提起相同的物重，所以選擇的是圖1、3或圖2、4；若實(shí)驗(yàn)測得兩個滑輪組的機(jī)械效率大小相等，說明機(jī)械效率與繞線方法無關(guān)，可初步判斷猜想是錯誤的；要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組提升的物重是否有關(guān)，需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同，還要保持繞線方法相同，所以選擇的是圖1、2或3、4；若實(shí)驗(yàn)測得兩滑輪組的機(jī)械效率大小不相等，說明機(jī)械效率與物重有關(guān)，可初步判斷猜想是正確的。(3)在實(shí)驗(yàn)中，彈簧測力計(jì)應(yīng)沿豎直方向做勻速運(yùn)動。 【分析】探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素，需要應(yīng)用控制變量法（物理學(xué)中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法）；滑輪組的機(jī)械效率的高低與提起的物重、動滑輪的重、繩重、摩擦有關(guān)，與滑輪的繞法、升高的距離沒有關(guān)系. 5.【答案】（1）45.7% （2）表中數(shù)據(jù)上、中、下三空分別為71、0.6、0.7 （3）B （4）高（或大）；斜面的粗糙程度（或粗糙程度） 【解析】【解答】（1）有用功為：W有用=Gh=10N0.2m=2J 測力計(jì)分度值為0.05N，故測力計(jì)示數(shù)為6.25N 由圖知，物體沿斜面通過的距離為70cm，總功為： W總=Fs=6.25N0.7m=4.375J 所以機(jī)械效率為：η=W有/W總= （2）①中的機(jī)械效率為η＝ ＝71%；②中的總功為；W＝Fs＝0.6N1m＝0.6J；③中的有用功為：W有用＝Gh＝1N0.7m＝0.7J；（3）對比①②數(shù)據(jù)得：斜面越光滑，機(jī)械效率越大，即摩擦力越小，機(jī)械效率越大，故機(jī)械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)即猜想B；（3）由①中的傾斜角30和③中的傾斜角45可知，斜面傾斜角不同，所用拉力不同，其機(jī)械效率也不同，說明當(dāng)其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高；（4）通過對比①②數(shù)據(jù)得機(jī)械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)；通過對比實(shí)驗(yàn)①③數(shù)據(jù)可得斜面傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高；因此若要驗(yàn)證猜想D，應(yīng)控制斜面的長、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度不改變. 【分析】本題研究斜面的機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)，考查控制變量法（斜面的機(jī)械效率可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)、跟斜面的粗糙程度有關(guān)、跟斜面的長度有關(guān)、跟物體的重力有關(guān)，研究與其中一個因素的關(guān)系時，要控制另外的因素不變）、功和效率的計(jì)算（對于斜面來說，克服物體重力做的功是有用功，可以用W有用=Gh來計(jì)算；拉力做的功是總功，可以用W總=Fs來計(jì)算；斜面的機(jī)械效率可以用η=100%來計(jì)算）及數(shù)據(jù)分析的能力. 6.【答案】（1）5.0；2；75% （2）變小 【解析】【解答】（1）如圖刻度尺的單位是cm，分度值為1cm，A’的位置對應(yīng)的刻度為0刻度上面第5格，所以物體提升的高度h是5.0cm， 拉力移動的距離為： ； 如圖測力計(jì)的分度值為0.2N，拉力是2N； 該動滑輪的機(jī)械效率： ；（2）若在圖甲裝置的基礎(chǔ)上，增加一個動滑輪，改為圖丙所示的裝置，提升同一物體，有用功不變，而滑輪的重增加，由于對滑輪做的功為額外功，所以額外功增大，則滑輪組的機(jī)械效率變小。 【分析】測滑輪組的機(jī)械效率，涉及到注意事項(xiàng)（實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)將彈簧測力計(jì)豎直勻速向上拉動）、長度的測量（刻度尺的正確使用：(1)使用前要注意觀察它的零刻線、量程和最小刻度值； (2)用刻度尺測量時，尺要沿著所測長度，不利用磨損的零刻線；(3)讀數(shù)時視線要與尺面垂直，在精確測量時，要估讀到最小刻度值的下一位；(4) 測量結(jié)果由數(shù)字和單位組成.）、機(jī)械效率的計(jì)算等知識. 7.【答案】（1）0.8；83.3% （2）小馬；動滑輪的個數(shù)；盡可能的減小動滑輪的個數(shù) （3）等于 【解析】【解答】（1）利用甲裝置做的有用功是：W有用=Gh=4N0.1m=0.4J；總功是：W總=Fs=1.6N0.3m=0.48J；額外功是：W額=W總-W有用 =0.48J-0.4J=0.08J； 又因?yàn)閃額=G動h ， 所以，動滑輪的重力是：G動=W額/h=0.08J/0.1m=0.8N； 裝置甲的機(jī)械效率是：η=W有用/W總100%=0.4J/0.48J100%≈83.3%（2）由計(jì)算結(jié)果知道，甲滑輪組的機(jī)械效率較高，故小馬的說法正確；這個實(shí)驗(yàn)說明了影響滑輪組機(jī)械效率的因素有動滑輪的個數(shù)，盡可能的減小動滑輪的個數(shù)可以提高滑輪組的機(jī)械效率；（3）比較甲裝置和丙裝置知道，繩子的有效股數(shù)相同、動滑輪的個數(shù)相同、物體的重力相等，繩子的纏繞方式不同，兩裝置中，提升相同的物體上升相同的高度時所做的有用功相同，動滑輪的個數(shù)相同，繩重和摩擦忽略不計(jì)，所以，額外功相等，由η=W有用/W總100%知道兩者的機(jī)械效率應(yīng)相同。 【分析】使用滑輪組時，利用物體重力和移動的距離計(jì)算有用功，利用拉力和繩子移動的距離計(jì)算總功，有用功和總功的比值是機(jī)械效率. 8.【答案】（1）勻速 （2）不正確；摩擦 （3）0.4；80% （4）1、2 （5）2、3 （6）不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越輕，滑輪組的機(jī)械效率越高（或不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低 【解析】【解答】（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計(jì)，這樣測力計(jì)示數(shù)才等于拉力大??；（2）在彈簧測力計(jì)靜止時讀出了數(shù)據(jù)，由于不會克服輪與軸、繩與輪之間的摩擦，所以測力計(jì)示數(shù)偏小，他的想法是不正確的；（3）丁圖中，繩子的有效段數(shù)為n=4，繩端移動距離s=nh=40.1m=0.4m，滑輪組的機(jī)械效率：η= =80%；（4）繩端移動距離與物體升高的高度的關(guān)系為s=nh ， 所以，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)1、2、3中繩子的有效段數(shù)分別為2、3、3；再結(jié)合鉤碼的重力可知，實(shí)驗(yàn)1、2、3分別是用甲、乙、丙裝置做的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)控制變量法，研究同一滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)的關(guān)系時，要控制提升物體的重力相同、滑輪個數(shù)也相同，只改變繩子的有效段數(shù)，所以應(yīng)比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)無關(guān)；（5）研究同一滑輪組提升重物時，機(jī)械效率與物重的關(guān)系時，要控制滑輪個數(shù)相同、繩子的段數(shù)相同，只改變物體的重力，故通過比較2、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高．（6）通過比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即對應(yīng)的圖丙、圖丁兩裝置，滑輪組不同，提升的重物相同，動滑輪越重機(jī)械效率越小，故可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越輕，滑輪組的機(jī)械效率越高。 【分析】本題測滑輪組機(jī)械效率，考查注意事項(xiàng)、操作方法、機(jī)械效率的計(jì)算、繩子自由端移動的距離與物體升高的高度的關(guān)系s=nh、控制變量法的運(yùn)用、數(shù)據(jù)分析及影響機(jī)械效率的因素等知識. （1）實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)將彈簧測力計(jì)豎直勻速向上拉動 ， 使物體升高； （2）沒有考慮到繩子與輪之間的摩擦對滑輪組機(jī)械效率的影響，導(dǎo)致測力計(jì)示數(shù)偏??； （3）根據(jù)繩子自由端移動的距離與物體升高的高度的關(guān)系：s=nh判斷繩子的有效段數(shù)，據(jù)此求第4次實(shí)驗(yàn)中，繩端移動距離；由100%求機(jī)械效率； （4）根據(jù)繩子自由端移動的距離與物體升高的高度的關(guān)系：s=nh，分別判斷各次實(shí)驗(yàn)中繩子的有效段數(shù)，從而確定實(shí)驗(yàn)所用的裝置；研究同一滑輪組滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)的關(guān)系，要控制物體的重力相同； （5）研究同一滑輪組的機(jī)械效率越與物體的重力的關(guān)系，要控制提升物體的高度相同，只改變物體的重力大?。? （6）縱向分析比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找到不變的量和變化的量，得出機(jī)械效率與變化量的關(guān)系. 9.【答案】（1）勻速；0.3 （2）80 （3）增加物重；1 【解析】【解答】（1）實(shí)驗(yàn)中只有勻速豎直向上拉動彈簧測力計(jì)，才能保證彈簧測力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定，拉力大小不變，所以，應(yīng)勻速拉動彈簧測力計(jì)；由圖知道，承擔(dān)物重的繩子的有效股數(shù)是：n=3，所以，彈簧測力計(jì)移動的距離是：s=3h=30.10m=0.3m；（2）由表格數(shù)據(jù)知道，第3次測量中，有用功是：W有用=Gh=6N0.10m=0.60J；總功是：W總=Fs=2.5N0.30m=0.75J；所以，機(jī)械效率是：η3 =W有用/W總100%=0.60J/0.75J100%=80%（3）分析1、2、3次數(shù)據(jù)知道，同一滑輪組，物體越重，機(jī)械效率越高，所以，增加物重可以提高同一滑輪組的機(jī)械效率；由于物體越重時，對滑輪的壓力越大，摩擦力越大，所以第一次實(shí)驗(yàn)受摩擦力的影響最小，故由第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，忽略摩擦力的影響時，計(jì)算的滑輪的重力是：G動=nF-G物=31N-2N=1N，所以，所用動滑輪的重一定小于1N?！痉治觥繙y滑輪組的機(jī)械效率，涉及到注意事項(xiàng)（實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)將彈簧測力計(jì)豎直勻速向上拉動）、長度的測量（刻度尺的正確使用：(1)使用前要注意觀察它的零刻線、量程和最小刻度值； (2)用刻度尺測量時，尺要沿著所測長度，不利用磨損的零刻線；(3)讀數(shù)時視線要與尺面垂直，在精確測量時，要估讀到最小刻度值的下一位；(4) 測量結(jié)果由數(shù)字和單位組成.）、機(jī)械效率的計(jì)算等知識. 10.【答案】（1）勻速 （2）0.15 （3）0.4；74.1% （4）增大物重 【解析】【解答】（1）在實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)用手豎直勻速拉動彈簧測力計(jì)，使掛在動滑輪下的鉤碼上升；（2）動滑輪承重繩子股數(shù)n=2；拉力的速度v=nv鉤碼=20.05m/s=0.1m/s， 拉力的功率：P=Fv=1.5N0.1m/s=0.15W；（3）第③次實(shí)驗(yàn)的有用功為：W有用3=Gh=4N0.1m=0.4J，總功為：W總3=Fs=2.7N0.2m=0.54J，動滑輪的機(jī)械效率 ；（3）根據(jù)三次的機(jī)械效率及物重的變化可得同一動滑輪，所提升物重增大，機(jī)械效率將增大，則要提高動滑輪機(jī)械效率，可采取的措施是增大物重。 ?故答案為：（1）勻速；（2）0.15；（3）0.4；74.1%；（4）增大物重。 【分析】測量滑輪的機(jī)械效率時，要使物體勻速運(yùn)動，利用拉力和速度可以計(jì)算功率的大小，有用功和總功的比值計(jì)算機(jī)械效率。 11.【答案】（1）勻速；左 （2）60；3 （3）A；在其它條件相同時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高（或大）；或在其它條件相同時，斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān) （4）控制變量法 （5）斜面的粗糙程度、木板的長度、拉木塊速度、木板的面積等 【解析】【解答】（1）在實(shí)驗(yàn)操作過程中，應(yīng)沿斜面向上勻速拉動木塊，便于讀數(shù)；實(shí)驗(yàn)時要使木板的傾斜角變大，應(yīng)該把木板下面的木塊向左移動；（2）第①次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率η=W有用/W總100%=100%=60%；第②次實(shí)驗(yàn)中總功為W總=FS=2.5N1.2m=3.0J；（3）對比實(shí)驗(yàn)①、②數(shù)據(jù)，控制的是斜面的傾斜程度（斜面傾角），改變的是物體的重力，因此是研究斜面機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系，驗(yàn)證的是猜想A；對比實(shí)驗(yàn)②、③數(shù)據(jù)，結(jié)合控制變量法實(shí)驗(yàn)的一般結(jié)論形式，可以得出的結(jié)論是在其它條件相同時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高（或大）；（4）此實(shí)驗(yàn)主要用到的研究方法是控制變量法；（5）影響斜面機(jī)械效率的因素很多，例如斜面粗糙程度、木板的長度、拉木塊速度、木板的面積等。 故答案為：（1）