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2021中考物理二轮考点过关：测量滑轮组机械效率实验
考点梳理
1．滑轮（组）机械效率的测量实验
实验目的：测量滑轮组的机械效率
实验原理：η＝＝
实验器材：滑轮组、相同的钩码若干、铁架台、细绳、弹簧测力计、刻度尺
实验步骤：
（1）用弹簧测力计测量出钩码的重力G；
（2）按装置图把滑轮组和刻度尺安装好，并记下钩码下沿和绳子末端在刻度尺上的位置；
（3）竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升，读出其示数F，并从刻度尺上读出钩码上升的距离h和绳子末端移动的距离s；
（4）分别算出有用功W有、总功W总和机械效率η，将各项数据填入下表
（5）增加被提升钩码的个数，重复步骤（2）（3）（4）
实验数据：
次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 有用功W有/J 绳端的拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率n
1 10 0.1 1 4.2 0.3 1.26 79.4%
2 15 0.1 1.5 6.0 0.3 1.8 83.3%
3 20 0.1 2 7.5 0.3 2.25 88.9%
注意事项：
（l）匀速拉动弹簧测力计，目的是保证弹簧测力计的示数F大小不变；
（2）为了便于读数，钩码下沿和绳子末端在刻度尺上的位置最好取整数；
（3）多次测量的目的是进行一些必要的比较，利用不完全归纳法总结规律，而不是求平均值．
实验结论：使用同一滑轮组提升不同的重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越大
强化练习
1．测量滑轮组的机械效率实验装置和数据记录如表：
实验 次数 钩码的重
力G/N 钩码上升的
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 0.10 0.9 0.30 74.1%
2 2.0 0.15 0.9 0.45 74.1%
3 2.0 0.20 0.9 0.60 74.1%
4 4.0 0.20 1.6 0.60
（1）实验时应竖直向上拉弹簧测力计使物体　 　缓慢上升。
（2）第4次实验测得滑轮组的机械效率约为　 　（结果保留到0.1%）。
（3）分析表中实验数据可得：利用相同的滑轮组提升同一物体，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率　 　；提升不同物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越　 　。
（4）机械效率是机械性能好坏的重要标志。结合生产生活实际，请你再提出一种提高滑轮组机械效率的措施：　 　。
2．用如图所示器材测滑轮组的机械效率。
（1）在图上画出滑轮组最省力的绕线方式；
（2）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；
（3）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 机械效率
0.6 0.6 　 　 　 　 　 　
请根据已知和所测数据，计算出表中空格中未填数据，并填入表格中相应的空格内；
（4）若不考虑装置摩擦的影响，用上述装置提起重1.5N的钩码，机械效率为η1；提起重3N的钩码，机械效率为η2，则η1　 　η2（填“＞”、“＜”或“＝”）。
3．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表。
次数 钩码重/N 钩码上升
距离/cm 弹簧测力计
示数/N 弹簧测力计
上升距离/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30
3 6 10
30 90.9%
（1）在2次实验中，滑轮组的机械效率为　 　（结果保留一位小数）。
（2）由图可知，第3次实验中，弹簧测力计的示数为　 　N，第3次实验中滑轮组的机械效率为　 　（百分数内保留一位小数）。
（3）根据这三次实验数据可知，由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率　 　（选填“高”或“低”）。
（4）根据实验结论推测，使用该滑轮组，再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为　 　（填序号）。
A.71.6%
B.82.6%
C.92.4%
（5）若不考虑绳重与摩擦，另外滑轮组的机械效率还与动滑轮的　 　有关。其关系是　 　。
4．某小组在“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 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5
0.4
（1）实验中应沿竖直方向　 　缓慢拉动弹簧测力计。
（2）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的数据填写完整，机械效率η＝　 　。
（3）通过比较　 　（填实验次序）两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
（4）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：用不同的滑轮组提升相同重物时，　 　，滑轮组的机械效率越低。
5．如图在探究滑轮组机械效率的实验中，实验中每个钩码重2N，获得的数据如下表：
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率（%）
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　 　拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数，第1次实验测得的机械效率为　 　（保留两位有效数字）；
（2）分析表中数据可知：第4次实验是用　 　图做的（选填a、b、c）；
（3）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　 　（选填越大、越小、不变）；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　 　．
6．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，晓理用如图所示的滑轮组分别做了三次实验：第一次使用塑料滑轮，第二次使用铝制滑轮，第三次使用铁制滑轮，三种滑轮的体积相同且都是均匀实心的，实验数据记录如表。
实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 钩码上升的距离h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率η
1 塑料 3 10 1.6 30 62.5%
2 铝 3 10 2 30 50%
3 铁 3 10 2.5 30
（1）这个实验使用的测量工具是　 　和弹簧测力计。
（2）第3次实验的机械效率为　 　%。
（3）从实验数据分析可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越　 　。
7．同学们在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时，设计了如图所示的两个滑轮组，分别测量两次实验的动滑轮重G动、钩码总重G、钩码上升高度h、绳子自由端拉力F、绳子自由端移动距离S，计算出相应的机械效率η，并将它们填入下表中。
号 G动/N G/N h/m F/N s/m η
1 1.0 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 1.0 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1%
（1）实验中，测机械效率的原理是η＝　 　。
（2）实验中，序号1代表图中　 　滑轮组。（选填“甲”、“乙”）
（3）在图乙的实验中，滑轮组提升物体所做的有用功为　 　J。
（4）生活中利用滑轮组提升重物时，提高其机械效率的方法有哪些　 　（写出一种即可）。
8．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如表：
实验次数 物重G物/N 动滑轮重
G动/N 钩码上升的高度
h/m 动力F/N 动力作用点移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η
1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.3%
2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6%
3 4 0.5 0.1 2 0.3
4 4 1 0.1
0.5
（1）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量　 　匀速拉动弹簧测力计；
（2）第3次实验时滑轮组的机械效率为　 　（保留一位小数）；
（3）读出第4次实验时图乙中弹簧测力计的示数为　 　N；
（4）第4组实验中克服动滑轮重力和摩擦力所做的额外功为　 　J（不计绳重）。
9．在“探究影响动滑轮机械效率的因素“的实验中，小佳用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示。
序号 动滑轮物重
G动/N 钩码总重
G/N 钩码上升的
高度h/m 弹簧测力计F/N 绳自由端上升的
高度s/m 动滑轮的机械效率η/%
① 0.3 1 0.2 0.70 0.4 71.4%
② 0.3 2 0.2 1.28 0.4 78.1%
③ 0.43 4 0.2
0.4
（1）实验时，小佳应沿　 　方向匀速拉动弹簧测力计；
（2）第3次实验时，弹簧测力计的示数如图所示，此时绳端受到的拉力为　 　N，拉力所做的额外功为　 　J，动滑轮的机械效率为　 　%；
（3）分析表中数据可知：用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，随着钩码总重的增加，拉力所做的额外功将　 　（选填“减小”、“不变”或“增大”），你认为其原因是　 　；
（4）为提高动滑轮的机械效率，下列措施可行的是　 　（多选）
A．增加钩码的总重 B．增加提升钩码的高度
C．在滑轮转轴处涂润滑油 D．换用质量更小的滑轮
10．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中分别用图甲、乙、丙、丁所示实验装置测得四次数据如表所示。
（1）实验中应沿竖直方向　 　缓慢拉动弹簧测力计。
（2）用丁图所示装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。
（3）通过比较　 　两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。（填实验次数的序号）
（4）通过比较　 　两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号）
（5）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越　 　（选填“低”或“高”）。
实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 　 　 　 　
11．如图1，是某小组同学用来探究“滑轮组的机械效率与哪些因素有关”的实验，则：
（1）实验中用到的测量工具有刻度尺和　 　。
（2）实验中要　 　（选填“匀速”或“加速”）竖直向上拉动物体，目的是使物体处于平衡状态，便于准确读数。
（3）比较甲、乙两图可得，滑轮组的机械效率η甲　 　η乙（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）结合所学知识，当动滑轮的重G0相同时，滑轮组的机械效率η与物体重力G的关系可能比较符合的图2是　 　。
12．如图所示是测量滑轮组的机械效率的实验装置，相关数据记录在表中。
（1）请分析表格中实验数据，在图中画出滑轮组的绕线方法。
（2）实验中，使用滑轮组提升重物时，应　 　竖直向上拉动弹簧测力计（选填“匀速”或“变速”）。
实验序号 钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端的拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率
1 4 0.10 1.8 0.3
2 6 0.10 2.5 0.3
3 6 0.15 2.5

（3）第三次实验中，滑轮组的机械效率为　 　。
（4）分析实验数据发现，用同一滑轮组提升重物的重力变大时（不计摩擦力），滑轮组的机械效率将　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
13．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：
实 验 次 数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.15 0.15 0.15
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s/m 0.45 0.75 0.45
机械效率η 74%

（1）通过表中数据可分析出第2次实验是用　 　（选填“甲”或“乙”）图做的实验。
（2）第3次实验时滑轮组的机械效率是　 　。
（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，滑轮组的机械效率　 　。
（4）比较第1次实验和第3次实验可得正确结论：使用同一滑轮组，　 　，可以提高滑轮组的机械效率。
14．晓理同学用如图所示的滑轮组进行“测量滑轮组机械效率”的实验，实验数据如表。（细绳重力忽略不计）
（1）实验数据记录表中有一个数据是错误的，错误的数据是　 　。
（2）第1次实验中滑轮组的机械效率　 　（保留两位有效数字）。
（3）在测量拉力时，晓理同学觉得匀速拉动弹簧测力计不便于读数，就让弹簧测力计处于静止状态读数，他的读数与实际相比　 　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
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 1.8 9
2 6 5 2.4 17
3 8 8 3.1 24
15．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中：
（1）用弹簧测力计测出一个钩码所受的重力为G，按照图安装滑轮组，分别记下钩码
和弹簧测力计的位置。
（2）在实验过程中，应　 　拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s。
（3）用字母表达此装置的机械效率η＝　 　。
（4）若在此装置的基础上，增加一个动滑轮，提升相同数量的钩码，滑轮组的机械效率将　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
2021中考物理二轮考点过关：测量滑轮组机械效率实验
参考答案
1．测量滑轮组的机械效率实验装置和数据记录如表：
实验 次数 钩码的重
力G/N 钩码上升的
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 0.10 0.9 0.30 74.1%
2 2.0 0.15 0.9 0.45 74.1%
3 2.0 0.20 0.9 0.60 74.1%
4 4.0 0.20 1.6 0.60
（1）实验时应竖直向上拉弹簧测力计使物体　匀速　缓慢上升。
（2）第4次实验测得滑轮组的机械效率约为　83.3%　（结果保留到0.1%）。
（3）分析表中实验数据可得：利用相同的滑轮组提升同一物体，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率　相同　；提升不同物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越　高　。
（4）机械效率是机械性能好坏的重要标志。结合生产生活实际，请你再提出一种提高滑轮组机械效率的措施：　减小动滑轮的重（或减小摩擦）　。
【解答】解：（1）实验时应竖直向上拉弹簧测力计使物体匀速缓慢上升，此时，系统处于平衡状态，拉力才等于测力计示数；
（2）第4次实验测得滑轮组的机械效率约为：
η＝＝＝≈83.3%；
（3）分析表中实验1、2、3数据可得：利用相同的滑轮组提升同一物体，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率相同；
分析表中3、4数据可知，提升不同物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高；
（4）滑轮组的机械效率η＝×100%，在有用功不变的条件下，通过减小额外功从减小总功，可提升机械效率，故可减小动滑轮的重（或减小摩擦 ）。
故答案为：（1）匀速；（2）83.3%；（3）相同；高；（4）减小动滑轮的重（或减小摩擦）。
2．用如图所示器材测滑轮组的机械效率。
（1）在图上画出滑轮组最省力的绕线方式；
（2）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；
（3）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 机械效率
0.6 0.6 　0.3　 　0.36　 　83.3%　
请根据已知和所测数据，计算出表中空格中未填数据，并填入表格中相应的空格内；
（4）若不考虑装置摩擦的影响，用上述装置提起重1.5N的钩码，机械效率为η1；提起重3N的钩码，机械效率为η2，则η1　＜　η2（填“＞”、“＜”或“＝”）。
【解答】解：（1）吊起动滑轮的绳子股数越多越省力，一个动滑轮上最多可用3股绳吊起，此时最省力，如下图所示：
（3）有用功为：W有用＝Gh＝1.5N×0.2m＝0.3J，
总功为：W总＝Fs＝0.6N×0.6m＝0.36J，
机械效率为
η＝＝×100%≈83.3%。
（4）若不考虑装置摩擦的影响，同一滑轮组额外功相同，吊起重物越重，有用功越大，机械效率越大，故η1＜η2。
故答案为：（1）见上图；（3）0.3；0.36；83.3%；（4）＜。
3．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表。
次数 钩码重/N 钩码上升
距离/cm 弹簧测力计
示数/N 弹簧测力计
上升距离/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30
3 6 10
30 90.9%
（1）在2次实验中，滑轮组的机械效率为　88.9%　（结果保留一位小数）。
（2）由图可知，第3次实验中，弹簧测力计的示数为　2.2　N，第3次实验中滑轮组的机械效率为　90.9%　（百分数内保留一位小数）。
（3）根据这三次实验数据可知，由同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率　高　（选填“高”或“低”）。
（4）根据实验结论推测，使用该滑轮组，再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为　C　（填序号）。
A.71.6%
B.82.6%
C.92.4%
（5）若不考虑绳重与摩擦，另外滑轮组的机械效率还与动滑轮的　重　有关。其关系是　提升同一物体，动滑轮个数越多（越重），机械效率越低。　。
【解答】解：（1）在2次实验中滑轮组的机械效率为：
η＝＝×100%＝×100%≈88.9%；
（2）测力计分度值为0.2N，第3次实验中弹簧测力计的示数为2.2N；
η′＝×100%＝×100%＝90.9%；
（3）纵向分析数据可得结论，同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率填高；
（4）因同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率填高，故当使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提10cm，此时滑轮组的机械效率要大于90.9%，故可能为92.4%，选 C。
（5）若不考虑绳重与摩擦，另外滑轮组的机械效率还与动滑轮的重有关，其关系是提升同一物体，动滑轮个数越多（越重），机械效率越低。
故答案为：（1）88.9%；（2）2.2；90.9%；（3）高；（4）C；（5）重；提升同一物体，动滑轮个数越多（越重），机械效率越低。
4．某小组在“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 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5
0.4
（1）实验中应沿竖直方向　匀速　缓慢拉动弹簧测力计。
（2）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的数据填写完整，机械效率η＝　80%　。
（3）通过比较　2、3　（填实验次序）两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
（4）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：用不同的滑轮组提升相同重物时，　动滑轮越重　，滑轮组的机械效率越低。
【解答】解：（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计；
（2）用丁图所示装置进行实验，第4次实验的机械效率为：η＝＝×100%＝×100%＝80%；
（3）研究滑轮组的机械效率与物重的关系，要控制其它因素相同，只改变物重大小，故通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（4）第3次实验克服一个动滑轮的自重做功，第4次实验要克服两个动滑轮自重做功，通过比较3、4两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低。
故答案为：（1）匀速；（2）80%；（3）2、3；（4）动滑轮越重。
5．如图在探究滑轮组机械效率的实验中，实验中每个钩码重2N，获得的数据如下表：
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率（%）
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　匀速竖直向上　拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数，第1次实验测得的机械效率为　74%　（保留两位有效数字）；
（2）分析表中数据可知：第4次实验是用　c　图做的（选填a、b、c）；
（3）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　越小　（选填越大、越小、不变）；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　无关　．
【解答】解：（1）在实验中，测绳端拉力F时，应匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码处于平衡状态．
第1次实验测得的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%≈74%；
（2）第四次实验绳子自由端移动的距离是物体上升高度的5倍，所以应该有5段承重绳子，故第四次实验是用c图做的．
（3）由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），需要克服的额外功多，有用功不变，滑轮组的机械效率越小．
分析第3、4次实验数据可知：滑轮组的机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．
故答案为：（1）匀速竖直向上；74%； （2）c； （3）越小；无关。
6．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，晓理用如图所示的滑轮组分别做了三次实验：第一次使用塑料滑轮，第二次使用铝制滑轮，第三次使用铁制滑轮，三种滑轮的体积相同且都是均匀实心的，实验数据记录如表。
实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 钩码上升的距离h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率η
1 塑料 3 10 1.6 30 62.5%
2 铝 3 10 2 30 50%
3 铁 3 10 2.5 30
（1）这个实验使用的测量工具是　刻度尺　和弹簧测力计。
（2）第3次实验的机械效率为　40　%。
（3）从实验数据分析可知：提升同一物体，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越　低　。
【解答】解：（1）在此实验中需要测量物体上升的高度和绳端移动的距离，所以还需要用到刻度尺。
（2）第3次实验的机械效率：
η＝＝＝＝40%
（4）提升同一物体，所做有用功相同，动滑轮越重，所做的额外功越多，机械效率越低。
故答案为：（1）刻度尺；（2）40；（3）低。
7．同学们在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时，设计了如图所示的两个滑轮组，分别测量两次实验的动滑轮重G动、钩码总重G、钩码上升高度h、绳子自由端拉力F、绳子自由端移动距离S，计算出相应的机械效率η，并将它们填入下表中。
号 G动/N G/N h/m F/N s/m η
1 1.0 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7%
2 1.0 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1%
（1）实验中，测机械效率的原理是η＝　＝　。
（2）实验中，序号1代表图中　甲　滑轮组。（选填“甲”、“乙”）
（3）在图乙的实验中，滑轮组提升物体所做的有用功为　0.4　J。
（4）生活中利用滑轮组提升重物时，提高其机械效率的方法有哪些　增加重物的重力　（写出一种即可）。
【解答】解：（1）根据W有用＝Gh求出有用功，根据W总＝Fs求出总功，然后根据机械效率公式η＝＝求出机械效率；
（2）实验中，序号1物体的重力为2.0N，序号2物体的重力为4.0N，序号1物体的重力大于2，由图知，序号1是甲滑轮组做的；
（3）在图乙的实验中，拉力做的有用功：W有用＝Gh＝4.0N×0.1m＝0.4J；
（4）由η＝＝可知，提高机械效率的方法：在提升物体重力一定的条件下，减小额外功即减小动滑轮的重力或减小摩擦力；提高物体的重力也可以提高机械效率。
故答案为：（1）＝；（2）甲；（3）0.4；（4）增加重物的重力。
8．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如表：
实验次数 物重G物/N 动滑轮重
G动/N 钩码上升的高度
h/m 动力F/N 动力作用点移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η
1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.3%
2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6%
3 4 0.5 0.1 2 0.3
4 4 1 0.1
0.5
（1）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量　竖直方向　匀速拉动弹簧测力计；
（2）第3次实验时滑轮组的机械效率为　66.7%　（保留一位小数）；
（3）读出第4次实验时图乙中弹簧测力计的示数为　1.4　N；
（4）第4组实验中克服动滑轮重力和摩擦力所做的额外功为　0.3　J（不计绳重）。
【解答】解：
（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；
（2）第3次实验时滑轮组的机械效率为：η＝＝＝×100%≈66.7%；
（3）由图知，测力计的分度值为0.1N，所以其示数为F＝1.4N；
（4）根据表中第4组数据可知，有用功：W有＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J；
克服动滑轮重做的功：W动＝G动h＝1N×0.1m＝0.1J；
总功：W总＝Fs＝1.4N×0.5m＝0.7J；
所以克服摩擦力和滑轮重力所做的功为：W额外＝W总﹣W有＝0.7J﹣0.4J＝0.3J。
故答案为：（1）竖直方向；（2）66.7%；（3）1.4；（4）0.3。
9．在“探究影响动滑轮机械效率的因素“的实验中，小佳用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示。
序号 动滑轮物重
G动/N 钩码总重
G/N 钩码上升的
高度h/m 弹簧测力计F/N 绳自由端上升的
高度s/m 动滑轮的机械效率η/%
① 0.3 1 0.2 0.70 0.4 71.4%
② 0.3 2 0.2 1.28 0.4 78.1%
③ 0.43 4 0.2
0.4
（1）实验时，小佳应沿　竖直　方向匀速拉动弹簧测力计；
（2）第3次实验时，弹簧测力计的示数如图所示，此时绳端受到的拉力为　2.4　N，拉力所做的额外功为　0.16　J，动滑轮的机械效率为　83.3　%；
（3）分析表中数据可知：用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，随着钩码总重的增加，拉力所做的额外功将　增大　（选填“减小”、“不变”或“增大”），你认为其原因是　摩擦力变大　；
（4）为提高动滑轮的机械效率，下列措施可行的是　ACD　（多选）
A．增加钩码的总重 B．增加提升钩码的高度
C．在滑轮转轴处涂润滑油 D．换用质量更小的滑轮
【解答】解：
（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
（2）第3次实验中，由图可知，弹簧测力计的示数为2.4N；
滑轮对钩码所做的功为W有＝Gh＝4N×0.2m＝0.8J，
拉力做的总功W总＝Fs＝2.4N×0.4m＝0.96J；
额外功为：W额＝W总﹣W有＝0.96J﹣0.8J＝0.16J；
动滑轮的机械效率η＝×100%＝×100%≈83.3%；
（3）在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，由表格数据可知：
第一次拉力所做的额外功W额1＝W总1﹣W有1＝F1s﹣G1h＝0.7N×0.4m﹣1N×0.2m＝0.08J，
第二次拉力所做的额外功W额2＝W总2﹣W有2＝F2s﹣G2h＝1.28N×0.4m﹣2N×0.2m＝0.114J，
综上可知，若仅增加被提升物体的物重，则拉力所做的额外功增大，由表格数据最后一列可知，动滑轮的机械效率增大；
实验中，额外功的来源为克服动滑轮自重和机械摩擦做功，额外功增大的原因是摩擦力变大；
（4）A．增加钩码的总重，有用功增大，根据1、2两次的实验数据可知，机械效率增大，故A正确；
B．钩码上升的高度与机械效率无关，故B错误；
C．在滑轮转轴处涂润滑油能减小额外功，能增大效率；故C正确；
D．换用质量更小的滑轮，能减小额外功，增大机械效率，故D正确。
故答案为：（1）竖直；（2）2.4；0.16；83.3；（3）增大；摩擦力变大；（4）ACD。
10．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中分别用图甲、乙、丙、丁所示实验装置测得四次数据如表所示。
（1）实验中应沿竖直方向　匀速　缓慢拉动弹簧测力计。
（2）用丁图所示装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。
（3）通过比较　1、2　两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。（填实验次数的序号）
（4）通过比较　2、3　两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号）
（5）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越　高　（选填“低”或“高”）。
实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 　0.4　 　80%　
【解答】解：（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计；
（2）用丁图所示装置进行实验，根据s＝nh，绳子自由端移动的距离为：
s＝4×0.1m＝0.4m，
第4次实验的机械效率为：η＝＝＝＝80%；如下表所示：
验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 0.4 80%
（3）研究滑轮组的机械效率与绳子段数的关系，要控制提升物体的重力相同和使用同一滑轮组，故通过比较1、2两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关；
（4）研究滑轮组的机械效率与物重的关系，要控制其它因素相同，只改变物重大小，故通过比较2、3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（5）第1、2、3次实验克服一个动滑轮的自重做功，第4次实验要克服两个动滑轮自重做功，通过比较3、4两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组机械效率越高。
故答案为：（1）匀速；（2）如上表所示；（3）1、2；（4）2、3；（5）高。
11．如图1，是某小组同学用来探究“滑轮组的机械效率与哪些因素有关”的实验，则：
（1）实验中用到的测量工具有刻度尺和　弹簧测力计　。
（2）实验中要　匀速　（选填“匀速”或“加速”）竖直向上拉动物体，目的是使物体处于平衡状态，便于准确读数。
（3）比较甲、乙两图可得，滑轮组的机械效率η甲　＜　η乙（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）结合所学知识，当动滑轮的重G0相同时，滑轮组的机械效率η与物体重力G的关系可能比较符合的图2是　B　。
【解答】解：（1）在该实验中，需要用测力计测拉力与物体的重力，用刻度尺测出物体上升的高度与测力计移动的距离。
（2）实验中要匀速竖直向上拉动物体，目的是使物体处于平衡状态，便于准确读数。
（3）两滑轮组提升物体的重力不相等，动滑轮重相等，在提升高度相同时，做的额外功相同，且物体的重力越大，做的有用功越多；乙滑轮组提升重物的重力大，乙的有用功多，根据η＝可知，乙的机械效率高，即η甲＜η乙。
（4）由η＝＝分析可知：当动滑轮的重G0相同时，滑轮组的机械效率η随物体重力G的增大而增大，但不是正比关系，所以可能符合图中的B；
故答案为：（1）弹簧测力计； （2）匀速；（3）＜；（4）B。
12．如图所示是测量滑轮组的机械效率的实验装置，相关数据记录在表中。
（1）请分析表格中实验数据，在图中画出滑轮组的绕线方法。
（2）实验中，使用滑轮组提升重物时，应　匀速　竖直向上拉动弹簧测力计（选填“匀速”或“变速”）。
实验序号 钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端的拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率
1 4 0.10 1.8 0.3
2 6 0.10 2.5 0.3
3 6 0.15 2.5

（3）第三次实验中，滑轮组的机械效率为　80%　。
（4）分析实验数据发现，用同一滑轮组提升重物的重力变大时（不计摩擦力），滑轮组的机械效率将　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【解答】解：
（1）根据表格中实验数据，当钩码升高0.1m时，绳子自由端移动的距离0.3m，则n＝＝＝3，说明物重有三段绳子承担，绳子的段数是奇数，则绳子从动滑轮开始绕起，如图所示：
（2）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定；
（3）由图示可知，滑轮组承重绳子有效股数n＝3，
第3次测量中，绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×0.15m＝0.45m；
滑轮组的机械效率η3＝＝＝×100%＝80%；
（4）根据第1次和第2次数据可知，滑轮组的机械效率分别为：
η1＝＝＝×100%≈74%；
η2＝＝＝×100%＝80%；
1、2次实验中所用滑轮组相同，但第2次物重大于第1次物重，机械效率也大于第1次的机械效率，所以可得出结论：使用同一滑轮组，提高物重可以提高滑轮组的机械效率。
故答案为：（1）见上图；（2）匀速；（3）80%；（4）变大。
13．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：
实 验 次 数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.15 0.15 0.15
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s/m 0.45 0.75 0.45
机械效率η 74%

（1）通过表中数据可分析出第2次实验是用　乙　（选填“甲”或“乙”）图做的实验。
（2）第3次实验时滑轮组的机械效率是　83%　。
（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，滑轮组的机械效率　越低　。
（4）比较第1次实验和第3次实验可得正确结论：使用同一滑轮组，　增大所提升物体的重力　，可以提高滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1）实验2，绳端移动距离是物体上升高度的5倍，所以由5段绳子承担物重，可知采用乙图做的实验；
（2）实验2的机械效率η2＝＝＝×100%≈57%；
实验3的机械效率η3＝＝＝×100%≈83%；
（3）实验1和2中，提升重物相同，距离相同，只是滑轮组不同，尤其是动滑轮的个数不同，实验2的机械效率低于实验1，因此可得出：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低；
（4）实验1和3中，滑轮组相同，实验3提升的重物大于实验1，机械效率也更高，说明：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。
故答案为：（1）乙；（2）83%；（3）越低；（4）增大所提升物体的重力。
14．晓理同学用如图所示的滑轮组进行“测量滑轮组机械效率”的实验，实验数据如表。（细绳重力忽略不计）
（1）实验数据记录表中有一个数据是错误的，错误的数据是　17　。
（2）第1次实验中滑轮组的机械效率　74%　（保留两位有效数字）。
（3）在测量拉力时，晓理同学觉得匀速拉动弹簧测力计不便于读数，就让弹簧测力计处于静止状态读数，他的读数与实际相比　偏小　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
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 1.8 9
2 6 5 2.4 17
3 8 8 3.1 24
【解答】解：（1）绳子的有效段数为3，当物体上升的高度5cm，测力计移动的距离：
s＝nh＝3×5cm＝15cm，故错误的数据是17；
（2）第1次实验中滑轮组的机械效率：
η＝＝＝×100%≈74%；
（3）在测量拉力时，晓理同学觉得匀速拉动弹簧测力计不便于读数，就让弹簧测力计处于静止状态读数，测没有测量出机械之间的摩擦，故他的读数与实际相比偏小。
故答案为：（1）17；（2）74%；（3）偏小。
15．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中：
（1）用弹簧测力计测出一个钩码所受的重力为G，按照图安装滑轮组，分别记下钩码
和弹簧测力计的位置。
（2）在实验过程中，应　匀速竖直向上　拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s。
（3）用字母表达此装置的机械效率η＝　×100%　。
（4）若在此装置的基础上，增加一个动滑轮，提升相同数量的钩码，滑轮组的机械效率将　减小　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【解答】解：
（2）在实验过程中，应匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s；
（3）由图知绳子的有效段数为3，则绳子自由端通过的距离为s＝3h，
图中提升2个钩码，则此装置的机械效率：
η＝＝＝＝×100%；
（4）若在此装置的基础上，增加一个动滑轮，提升相同数量的钩码，则有用功不变，但要克服这个动滑轮重力做更多的额外功，总功变大，故滑轮组的机械效率将减小。
故答案为：（2）匀速竖直向上；（3）×100%；（4）减小。

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