实验22探究杠杆、滑轮和斜面的机械效率试题分类汇编

1、实验22探究杠杆、滑轮和斜面的机械效率典例 (2011年？山东德州卷)在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组分别做了三次实验，如图所示。实验数据记录如下:钩码重力GS钩码上升的距离h/cm弹簧测力计的读数F/N弹簧测力计上升的距离s/cm机械效率552.42052.1%1052068.5%1555.120(1) 编号处数据应为 ，编号数据应为 .(结果保留一位小数)(2) 分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与有关.解析：滑轮组做的有用功是克服钩码的重力做的功，即W有用=Gh总功是绳子自由端的拉力做的功，即 W=Fs,因此滑轮组机械效率的计算公式是n

2、 =W有用/W总=Gh/Fs.(1 第二次实验中，机械效率计算公式n=W有用/W总=Gh/Fs,所以弹簧测力计拉力F=Gh/n s=10N °°5m 3.6N。68.5% 0.2m第三次实验中，有用功W有用=Gh=15NX 0.05m=0.75J, W总=FS=5.1NX 0.2m=1.02J，机械效率 n =W有用/ W总 X 100%=0.75J/1.02J X 100%« 73.5%.(2) 实验选用的是同一滑轮组，绳子的段数和动滑轮的重力等因素相同，不同的是所提升物体的重力，因此研究的是机械效率和提升物体重力的关系。答案：(1) 3.7 ; 73.5%(2

3、)提升重物的重力点评：影响滑轮组机械效率的因素有提升物体的重力、动滑轮重力、绳子段数和摩擦等，研究时采用了控制变量法的思想。实验22 探究杠杆、滑轮和斜面的机械效率针对练习1. （ 2011年黑龙江牡丹江卷）如图所示，在探究“斜面的机械效率”的实验中，以下说法正确的是（）A. 用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时，应尽量匀速B. 斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率C. 木块与斜面间的摩擦对斜面的机械效率没有影响D. 斜面的倾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越小1. AB2. （2011年中考安徽省卷）某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： 用轻绳悬挂杠杆一端的0点作为支点，在 A点

4、用轻绳悬挂总重为 G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； 竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持0点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A B两点上升的高度为 h1、h2。回答下列问题：（1）杠杆机械效率的表达式为n =。（用已知或测量的物理量符号表示）（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是：（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C O B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。Gh2. (1) 一1 X 100%(2)杠杆的自重(3)变大Fh2解析：(1)克服钩码重

5、力所做的功为有用功W有用=Gh,拉力所做的功为总功 W=Fh2,所以机械效率n =W有用/W =Ghl X 100%。( 2)若提升的钩码重一定， 则影响杠杆机械效率的 主要因素是杠杆自重。(3)若只将钩码的悬挂点由 A移至C, O B位置不变，仍将钩码提升 相同的高度，则有用功不变，而克服杠杆自重需要做的额外功减小，所以总功减小，机械效 率变大。3. (2011年中考福建福州卷)如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为 5.4N。(1) 实验时要竖直向上且拉动弹簧测力计。若物体上升高度为 10cm此时弹簧测力计的示数如图中所示，是 N,则滑轮组的机械效率是 。(2) 若仅增加物体的重

6、量，该滑轮组的机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。(不计摩擦)3. (1)匀速；2.4 ; 75% (2)增大解析：(1)只有匀速上拉才能保证拉力大小不变；拉力计的示数为2.4N，即拉力大小为2.4N，滑轮组的机械效率为叫Gh(2011年中考福建南平卷)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小 红用如下图所示的滑轮组按图中顺序做了三次实验，实验数据如下表：75%。W总 Fl 3Fh 3F 3 2.4N(2)该滑轮组工作时的额外功来自于克服动滑轮重力所做的功，当物体上升高度一定时，额外功大小不变，若只增大物重，有用功增大，额外功不变，根据机械效率G/N物悴上升A/cm力 计的

7、读數F/N卜卄的护蛊 jJcmrj131.63062.5%25W2 |3050%33101530（1） 在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计。（2）请在表中的空格处填上第三次实验的机械效率。（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 。4. （ 1）匀速（2）40%（ 3 ）低5. （2011年中考广东河源卷）如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N。实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为N,若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动 cm,该滑轮组的机械效率为 %（结果保留一位小数）。; 24; 83.3 解析：弹簧测力计的

8、读数即拉力大小为F=2.4N，若钩码上升的高度为h=8cm,则弹簧测力计向上移动s=3h=24cm,该滑轮组的机械效率为n=W有/ W总=Gh/Fs=G/3F=6N/3 X 2.4N=83.3%。6. （2011年中考广西北海卷）用如图所示实验装置测量动滑轮的机械效率。（1） 实验时，应竖直向上 拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体A缓慢上升。（2） 将滑轮拉至图中虚线位置的过程中测力计的示数F为N,物体A重G为3.6N ,物体A上升高度h为0.1m，测力计移动距离 s为0.2m,则动滑轮的机械效率为 。6.匀速；2.4 ; 75% 解析：实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的

9、物体A缓慢上升。图中弹簧测力计的示数为2.4N ;在整个上升过程中，重物重力做的功为有用功 W有=GhF3.6N X 0.1m=0.36J ,拉力做的功为总功 W=Fs=2.4N X 0.2m=0.48J ,所以 机械效率为n =W有/ W总=75%7. (2011年中考山东泰安卷)如图为测量滑轮 组机械效率的实验装置，钩码总重6N。械效率将2* 打由图可知拉力大小为或“不变”)7. ( 1)匀速 2.40.6解析：(1)实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定；由图可知拉(2)减小呂 83.3% (或 83% 83.33%)(1) 实验时要竖直向上若钩码上升的高度为10cm,则

10、有用功(2) 若仅减少钩码的个数，该滑轮组F，该滑轮组的机械效率为 。(选填“增大”、“减小”力大小为2.4N，若钩码上升的高度为10cm,则有用功是 Wt=Gh=6NX 0.1m=0.6J，总功为 W总=F nhF2.4NX 3X 0.1m=0.72J，所以该滑轮组的机械效率为n=Wr/W总=83.3%。(2)若仅减少钩码的个数，即减小物重，则将物体提升相同高度时，有用功变小，额外功不变，总功变小，根据n=W有/W总=(W总-W额)/W、=1- (WWW总)可知，该滑轮组的机械效率将减小。8. (2011年中考云南大理、雄楚卷)如图 12所示是小华同学探究滑轮组的机械效率的实验装置，实验数据

11、如下表:实验次数钩码重GN钩码上升咼度h/ cm弹簧测力计示数F/N弹簧测力计移动的距离s/ cm机械效率n%11100.53066.722100.753088.932200.75（1）实验中应该_竖直向上拉动弹簧测力计；（2） 第3次测量中，弹簧测力计移动的距离为cm ，滑轮组机械效率为 ;（3） 分析实验数据，可得出的实验结论是：滑轮组机械效率与 有关。8. （1）匀速阿38 5%（3）提升的物重解析（1）实验中应该匀谨竖亶向上担动潭簧测力计，氐保证拉力犬丿卜叵宦Q）根据滑轮组的籍构可知，第3沈测童中，弹簧测力计移功的距离尸孑社叩匚血滑 轮组的机械效率沪（剂网=2NX 20cin/0.75

12、NX 60cm=88,W.<3>根据第I次和第2酒据可SL提升高度相同时，物堇不同】机械舵率不同，可 见，机械散率可能与物体囲重重耳关；根据第2承和第3探数据可知，当物重相同，提升的 高1E不同时，机械隸率相同-综上可知'机械散率与提升的物重有关9. （2011年中考黑龙江大庆卷）小霞在做“测滑轮组机械效率”的实验前猜想，滑轮组机械效率的大小可能与三个因素有关：（1）所提物体的重力；（2）动滑轮 的重力；（3）绳子的绕法.为了验证自己的猜想，她做了四次实验，如上图所示（实验所用的每个滑轮重力相同）.第1、2次实验是用甲滑轮组，第 3次实验是用乙滑轮组，第 4次实验是把第1次

13、实验的滑轮组换了种绕法实验数据如下表：实验次数钩码重力/N钩码匀速上升的距离/ m绳子自由端的拉力F/ N绳子自由端移机械效率/ %动的距离/ m83.387.03411.40.471.44（1） 分析对比第1、2次实验数据，对猜想（1）可得结论： ;（2） 分析对比第2、3次实验数据，对猜想（2）可得结论：;（3）将第4次实验的绳子绕法在丙滑轮组上画出，并在数据表中算出机械效率.（4） 对比第 、两次实验数据，可知滑轮组机械效率与绳子绕法无关.9. （1）滑轮重力一定、绕法相同，所提物体重力越大，机械效率越高（只答出滑轮组的机械

14、效率与所提物体的重力有关不给分）（2）所提物体重力相同，绕法相同，动滑轮的重力越大，机械效率越低（只答出滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关不给分）（3）如下图所示；83.3（4） I ; 4 （或 4; 1）10. （2011年中考湖北十堰卷）如图是小枫探究影响斜面机械效率因素的实验装置。他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿着不同的斜面匀速向上运动，实验测量的数据如F表。请你解答下列问题:C/N針血馬 厦MlHMM 拉力 咻反a/aVJ2J報 n1so*r碱5P 0-273,50.8 J1.35I2rao*50.404 3OK2. 003,11SR 1%3时150.514.2GE2. 5575

15、 9140*S0.5f0. Hr 2. 55<00怕胳340*5 |0. 515.72,55<565S.»（1）在第4次实验中，木块受到的摩擦力是 N。（结果保留一位小数）(2) 分析第1、2、4次实验数据，尅得出：在斜面光滑程度一定时， (3) 分析第3、4、5次实验数据，可得出：(4) 该实验用到的研究方法是 。请你再举出一例用此方法的实验 10. ( 1)1.8( 2)斜面的倾斜角越大，其机械效率越高(3)在斜面的倾斜角一定时，斜面越光滑，其机械效率越高(4)控制变量法；探究电阻上的电流跟两端电压的关系(其它正确的均可给分)11. (2011年中考安徽芜湖卷)在“探

16、究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中, 某小组利用如图所示装置测得了四组数据，如下表所示。1宜冷（；N叭匕斤的 竊投h cmi cm丄工L j! 33I. 212&431013Q(1) 前三次实验中，第 次实验数据明显出现错误，应当剔除。(2) 第四次实验中，有用功是 J，总功是 J，滑轮组的机械效率为(3) 根据以上信息，请判断：该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械 效率与是否有关。11. (1) 3(2) 0.3 0.36 83.33%(3)钩码上升的高度解析：(1)根据滑轮组的结构可知，利用该滑轮可以省力但费距离，拉力计移动的距离应该是钩码上升高度的 3倍，即s=

17、3h,而题中第3次实验数据中，出现了 s> 3h的错误， 应当剔除。(2) 克服钩码重力做的功为有用功W有=Gh=3NX 0.1m=0.3J ;拉力做的功为总功W总=Fs=1.2N X 0.3m=0.36J ;滑轮组的机械效率为 n =Wr/W总=0.3J/0.36J=83.33% 。(3) 题中四次实验，保持钩码重力不变，只改变钩码上升的高度，所以实验的目的是 为了探究滑轮组的机械效率与钩码上升的高度是否有关。12. (2011年中考江苏宿迁卷)在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重 不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：实验序号钩码重/N动滑轮重/N拉力/N钩

18、码上升的高度/m测力计移动的距离/m有用功/J总功/J机械效率/%287.080.00.4(a)(b)(c)(1) 完成表格中第3次数据(a) (b) (c)处的计算，填在下面的横线上：(a) _(b)； ( c)(2) 通过比较 =_两次实验数据(选填实验序号)，可知动滑轮的机械效率与动滑 轮的自重 一_ (选填“有关” 或“无关”)(3) 小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较_ 两次实验 数据(选填实验序号)，可知他的观点是 的(选填“正确” 或“错误”).12. (1) 1.2 ; 1.32 ; 90.9 (或90.91或91) (2与；有关(3)与；错误解析：(1 )第3次数据中，有用功 W有用=Gh=6NK 0.2N=1.2J,总功 W总W=FS=3.3NX 0.4m=1.32J，机械效率n 二=_X 100%« 90.9%;(2) 两次实验中，钩码的重力相同，