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2022年中考物理实验复习3-机械效率探究实验
1、如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，始终保持竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置：
（1）请在图中画出杠杆在虚线位置时，杠杆所受测力计拉力（为杠杆的动力）的力臂L1，此杠杆式　 　杠杆（选填“省力”、“费力”、“等臂”）。
（2）图中测力计的示数F始终为2.5N，测力计上升的高度s为0.2m。物块重G为1.5N，物块上升高度h为0.3m，则拉力做的总功为　 　，机械效率为　 　。
2、小明同学用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。
（1）实验中，小明竖直向上匀速拉动弹簧测力计，他这样做的目的是　 　。
（2）实验中，使用该杠杆提升钩码做功时，其额外功主要来源是　 　（写出一条即可）
（3）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，小明同学用该实验装置，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，不能得出“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”的实验结论。
请简要说明两条理由：①　 　；②　 　。
3、如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置，还有弹簧测力计、一盒钩码、细线等。测量数据见表。
（1）测量过程中，竖直向上　 　拉动弹簧测力计，使线AB对钩码的拉力大小等于钩码重力大小。
（2）提升2N重钩码时，滑轮组的机械效率为　 　%。（结果保留一位小数）
（3）分析数据发现：该滑轮组的机械效率与　 　有关。
4、某班同学利用杠杆做了以下的实验：
A：“探究杠杆的平衡条件”
（1）当杠杆静止在如图甲所示的位置时，杠杆处于________（选填“平衡”或
“不平衡”）状态；此时，要使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，这样做的好处是________，同时消除了杠杆自重对杠杆平衡的影响。
（2）小明同学用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态，测出此时的拉力大小为F1，发现F1L1≠F2L2，其原因是：________。
B：“探究杠杆的机械效率”
如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点（支点处摩擦忽略不计）。他将2个钩码悬挂在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η＝________。（用已知量和测量量表示）
5、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：
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 _______________________________．
6、在生活和生产中，简单机械有着十分重要的作用。
（1）为了探究“杠杆的平衡条件”，小明用图1的装置进行实验。实验前，杠杆左端下沉，应将右端的平衡螺母向________调节(选填“左”或“右”)，使杠杆在水平位置平衡便于测量力臂。
（2）小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码，记录数据如下表。
①由图2可知，第2次实验中弹簧测力计示数为________N；
②第3次实验中，滑轮组的机械效率为________ % (结果保留一位小数)；
③分析实验数据可得：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时，减小动滑轮的重力，则滑轮组的机械效率________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
（3）小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。发现斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用________ 的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。某次实验测得物重G=4N、斜面长s=1m、高h=0.2m，若机械效率η=80%，则物体在斜面上受到的摩擦力为________N。
7、在"测量滑轮组的机械效率”实验中，用同一滑轮组缓慢提升不同的物体，如图所示，实验数据记录如下：
（1）实验数据表格中②处数据应为_________%（保留一位小数）
（2）对比三次实验，可发现，同一滑轮组提升的物体越重，则机械效率_________.
（3）小天在做实验时，测量了动滑轮的重力为0.4N，于是利用公式 求出第二次实验中机械效率为83.3%，请对他的方法进行评价_____________________.
8、某物理学习小组，针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑，进行了实验探究。
疑惑一：斜面的机械效率越高越省力吗？
疑惑二：斜面倾斜程度越大拉力越大，滑块受到的摩擦力也一定越大吗？
[实验探究]
将长度为lm的长木板的一端垫高，构成长度一定高度可调的斜面（如图所示）。用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速向上运动。完成斜面机械效率测量。表一呈现的是部分实验数据：
请回答下列问题：
（1）表一中第3次实验的机械效率是______；
（2）分析表一实验数据可解决疑惑一的问题，写出正确的结论。______；
（3）进一步分析表一实验数据可得，疑惑二的正确结论是：斜面倾斜程度越大拉力越大，但摩擦力不一定越大（摩擦力越小）。简述理由：______。
9、“测滑轮组的机械效率”的实验数据如下表：
(1)实验时，应沿竖直向上方向______拉动弹簧测力计；
(2)第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示为______N；
(3)第3次实验滑轮组的机械效率是______；（保留一位小数）
(4)如果用这个滑轮组提升7N的重物，则它的机械效率可能是______（选填序号）。
A．60% B．70% C．80%
10、在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其他条件一定时的实验数据。
实验序号 斜面的倾斜程度 物块的重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面的拉力F/N 斜面长s/m 机械效率
1 较缓 10 0.2 5.5 1 36.4%
2 较陡 10 0.4 7.0 1 57.1%
3 最陡 10 0.6 8.5 1
（1）表格中第三次实验的机械效率为　 　（结果保留一位小数），分析表中数据可得该实验是探究　 　（选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其他条件一定时，斜面　 　，机械效率越高；
（2）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面；
②用弹簧测力计沿斜面把一木块　 　拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率；
③保持斜面的　 　不变，改变斜面的　 　，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率；
④比较两次　 　的大小，即可验证猜想是否正确。
11、在“探究滑轮组机械效率”的实验中，某实验小组用A、B两种绕线方式不同的滑轮组进行实验，发现了一些实际问题．
(1)下表是实验中的几组数据，请在空白处填上相应的计算结果____________．
(2)实际中机械效率η_______（>／＝／<）1，而表格中1、2两次实验的机械效率分别为125%和100%，这是什么原因_______？通过观察图乙和图丙，手持弹簧测力计在竖直方向时，发现指针的位置不同，图乙中指针在零刻度线的下方．
(3)经过分析，机械效率为125%和100%的原因是：用滑轮组A进行实验时，弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要_______，用测量值计算出的总功比细绳实际拉力做的功要_______，因此测得的机械效率比实际效率要高．
(4)实验总结：在测量滑轮组机械效率的实验中，考虑弹簧测力计对读数的影响，测拉力时，弹簧测力计一般要竖直向_______移动；若弹簧测力计倒置时测拉力，要先将指针拨至零刻度线．
12、某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中
（1）他所准备的实验器材有：滑轮，细绳，铁架台，刻度尺，钩码，还需__________；
（2）该同学实验时，记录的数据在表格中，请认真填写所缺少的部分
（3）根据表中数据，在图中画出该同学实验时滑轮组的连接图．_____________
（4）实验中弹簧测力计应该__________拉动．
（5）同学乙观察并分析了甲的实验后，认为甲的实验中，可少用一种器材，少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率，通过和甲讨论并经过老师的认定，他的方案是可行的．请你分析一下，去掉的器材是什么？______少测哪两个数据？_________， _____________
在“探究动滑轮工作时的特点”活动中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下。
（1）实验时，用手竖直向上________拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数。
（2）分析表中数据发现，使用动滑轮提升物体时，拉力不等于物体重力的一半，而是大于物体重力的一半，其主要原因是________。
（3）第①次实验中，动滑轮的机械效率为________（结果保留一位小数）。
（4）分析表中实验数据可知，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”）。
（5）若在第③次实验中，不小心使钩码多上升了1cm，但仍用表格中的数据进行计算，测得的机械效率将________（变大/变小/不变）。
（6）在某一次测量中，弹簧测力计不是沿竖直向上拉，而是斜向上拉，其他条件不变，动滑轮的机械效率将________（变大/变小/不变）。
答案
（1）如下图所示；费力；
（2）0.5J；90%。
（1）使弹簧测力计的示数和作用在杠杆上的拉力相等；
杠杆自重（或杠杆支点处的摩擦）；
①两次实验钩码没有挂在同一位置；
②一次对比实验所得结论是不可靠的。
（1）匀速；
（2）83.3；
（3）钩码重。
A：（1）平衡；右；便于测量力臂；
（2）把L1当成了F1的力臂；
B：匀速；
×100%。
0.5 66.7
由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功
不能
两次实验时钩码没有挂在同一位置
仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的
（1）右
（2）1.6；90.9；变大
（3）减小接触面的粗糙程度；0.2
（1）74.1%；
越大；
（3）滑轮转动存在摩擦力，额外功包括了克服动滑轮做功和克服摩擦力所做功
8、0.69
机械效率越高的斜面，不一定省力（机械效率越高的斜面越费力）
因为由实验数据可知斜面倾斜程度变大，斜面的机械效率随之也变大，额外功占总功的比例变小，所以摩擦力不一定变大（斜面倾斜程度变大，滑块对斜面的压力变小，因此滑块受到的摩擦力变小）
9、 (1). 匀速
. 2.4
. 77.0%
(4). C
（1）70.6%；小聪；
倾斜程度越大；
（2）②匀速；
③倾斜程度；粗糙程度；
④机械效率。
11、0.15 66.7%
< 小
小 上
12、弹簧测力计 5J
6J 83.3%
匀速竖直 刻度尺
重物上升高度
绳子自由端移动距离
（1）缓慢；匀速；
（2）动滑轮有重力；
（3）45.5%；
（4）增大；
（5）不变；
（6）变小。

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