滑轮和斜面的机械效率专题+经典习题

1、滑轮和斜面的机械效率一、探究影响滑轮组机械效率的因素滑轮组的机械效率(不计摩擦)耳WGhG1有用=有用=物=物=一WW+WGh+GhG+G,G总有用额外物轮物轮1+轮G物因此滑轮组的机械效率与物重与轮重有关：滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，可以理解为滑轮越重，做的额外功越多；物体越重，滑轮组的机械效率越高，可以理解为做的有用功多，机械效率越高例1(2010安顺)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：写出表中标有编号、和的空格处的数据？在实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计?分析实验数据，同一滑轮组的机械效率主要与什么因素有关?为什

2、么?不同滑轮组的机械效率又与其它哪些因素有关呢?(列举一例)实验钩码上升的弾簧测力计的弹簧測务计上升的次戟读細N卑謂/cm效率1280.82483.3%2451.515g61090%例题2(09黔东南州)在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，图9是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。(N)钩码上升离度人(m)祁为计ii力F(N)謝为计蓉动庫离，血2O.OS0.4CL15Jo对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是;结合弹簧测力计放大图，可知小强的错误是o由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为0.1J,人做的总功为在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该为o例题3.(20

3、10济宁)某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实验数据如下表。若不计摩擦，比较1和2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与有关；比较1和3两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与有关。物理-一一次数123钩码重G/N446钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力F/N1.81.42.4绳端移动距离s/m0.30.50.3机械效率n74%57%83%、探究影响斜面机械效率的因素使用斜面时，对物体所做的功为有用功，拉力所做的功为总功，克服斜面摩擦力所做的功为额外功。（1）有用功：W有用二Gh；总功：二FL；额外功：W额外=fL2）因为斜面摩擦力大小与斜面倾斜程度有关

4、，斜面倾斜角度越大，物体对斜面的压力越小，物体所受到的摩擦力越小，额外功越小。因此可以认为斜面倾斜程度越大，机械效率越高。例题4.（2010汕头）小明对“斜面的机械效率与什么因素有关？”这一课题，提出了如下一些值得探究的猜想：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关；斜面的机械效率与斜面的长度有关；斜面的机械效率与物体的重力有关。给你如图所示的装置，请你选择上述猜想中的一项，并解答下列问题1）你选择的猜想是（填写序号）2）要用图中的器材完成你选择的探究，还要补充的器材是：（至少写出两种）（3）在实验探究的过程中，需要控制不变的因素有：:例题5.（2010武汉）下图

5、是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下：实验次数斜面的倾斜程度物块重量G/N斜面咼度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.15.012较陡100.36.7145%3最陡100.5&4160%小明探究的是斜面的机械效率跟的关系。在第1次实验中，斜面的机械效率为，物块和斜面的内能增加了约J。分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持不变。（2010泸州）在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系

6、”的实验中，用沿斜面向上的力F拉动小车，使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端，如图所示。多次改变斜面倾斜程度，部分实验数据记录在下面的表9.（2010大连）在探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系”实验中，所用的实验器材有：支架，带有滑轮的长木板（滑轮与木板之间的距离是可调的），带挂钩的木块，弹簧测力计，棉布，毛巾，刻度尺，细线。实验装置如图所示。（1）可）（2）（3）用带有滑轮的长木板做实验有什么好处?测拉力时，要在木块测得的实验数据如表一。时读数。（表一）（只答出一条即实验斜面倾斜接触面木块重斜面咼度拉力斜面长机械效次数程度G/Nh/mF/NS/m率n1最陡木块与木板5.00.

7、204.50.3074.1%2较陡木块与木板5.00.203.80.4065.8%3较缓木块与木板5.00.203.40.5058.9%4较缓木块与棉布5.00.204.00.505较缓木块与毛巾5.00.204.80.5041.7%第4次实验测得的机械效率叮=。第3、4、5三次实验，是探究斜面的机械效率与根据第1、2、3三次实验的信息，可得出的结论是：（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：的关系。钩码重力G/S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552.42

8、052.1%格中，根据表格中数据回答下列问题：斜面倾斜度小车重G/N斜面咼h/m沿斜面拉力F/N斜面长S/m有用功W有/J有总功W总/J总斜面机械效率较缓100.1311333.3%较陡100.2412450%最陡100.416（1）当斜面“最陡”时，沿斜面拉力为N；做的有用功为J；斜面的机械效率为%。2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，需要的拉力越3）根据上面实验数据，你可以获得该实验探究的初步结论是：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

9、械效率主要与有关.课堂练习：（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（）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（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

10、A、B两点上升的高度为J。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,0、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”）。（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）若仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将（选填“增大”、“减小”或“不变

11、”）。（不计摩擦）（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：次数轲佈上升弹貫测力计的读數F/N弹贽测力计上升的距离j/cm处事13101.63062.5%21023050%33102,5301）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(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

12、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)。(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。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。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。(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。实验时要竖直向拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为N,若钩码上升的高度为10cm,则有用功是J,该滑轮组的机械效率为。若仅减少钩码的个数，该滑轮组的机械效率将。

13、(选填“增大”、“减小”或“不变”)&(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，实验数据实验次数钩码重G/N钩码上升高度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.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。(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;

14、(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绳子拉力F/N绳子移动的距离/m机械效率/%120.11.20.283.3240.12.30.287.03411.40.471.4420.10.80.3（l）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

15、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.（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，实验测量的数据如下表。请你解答下列问题：Sth/a卿面拉力F/N息功Wc/J机MA20*5羸50B1352.0他亦12木棍50.40孔30.K2,0014458.1%4Q*150.51120.&2,6575.140*S0.515.0D.fl2,5514.輻嚅54050.615,?2.554S655.9%（1）在第4次实验中，木块受到的摩擦力是No（结果保留一位小数）TOC o 1-5 h z（2）

16、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：o（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o（2011年中考安徽芜湖卷）在“探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。前三次实验中，第次实验数据明显出现错误，应当剔除。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。(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

17、据记录如下：实验序号钩码重/N动滑轮重/N拉力/N钩码上升的高度/m测力计移动的距离/m有用功/J总功/J机械效率/%40.52.30.20.40.80.9287.040.92.50.20.40.81.080.060.53.30.20.4(a)(b)(c)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).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(选填“有关”或“无关”).小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比两次实验数据(选填实验序号)，可知他的观点是的(选填“正确”或“错误”).13.(2011年中考河北卷

18、)下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。动轮重G动/N物重G/N钩码上升高度h/m动力F/N动力作用点移距离s/m滑轮组的机械效率10.510.10.70.347.6%20.520.11.10.360.6%30.540.120.3(1)请在下图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。将表格中的数据补充完整。用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，除克服动滑轮重所做的额外功外，其它额外功将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。进一步分析可知，在动滑轮和绳重一定的情况下，该滑轮组的机械效率与和有关。第一次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为W。14.(2011年

19、中考吉林长春卷)在探究斜面的机械效率与倾斜程度关系的实验中，将重5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，移动1m(如图所示)，改变斜面倾斜程度进行多次实验，记录数据如上表。(1)实验时，应控制斜面的程度不变。(2)实验过程中，用弹簧测力计拉物体在斜面上做匀速直线运动时，物体受到的摩擦力f与拉力F的大小关4系为fF(选填“”、“=”或“”)。(3)通过实验得出的结论是：同一斜面的倾斜程度越大，机械效率越_，越省力。请举出一个应用斜面省力的实例：。倾翱稈度斜面高Mm拉力F/N机械效率帀较缰0.22.050.0%较陡0.32.4碇.5%a42.871-4%一、电能的利用1、电功：(1)定义：电流所做的功

20、，叫电功。2)实质：电流做功的过程，实质就是把电能转化为其他形式的能的过程。电流对电器做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。(3)单位：焦耳，1焦=1伏安秒常用单位：千瓦时(度)1度=1千瓦时=3.6X106焦。电功的计算公式：W=UIt推导公式：W=U2/Rt;测量工具：电能表W=PtW=l2Rt(适合纯电阻电路)A、作用：测量一段时间内消耗的电能。B、读数：两次示数差(最后一位是小数)C、重要提示：电能表的规格“220V10A”表示电能表的额定电压是220伏，允许通过的额定电流是10安。某电能表面标有“1800R/kWh”，它表示电路每消耗1千瓦时的电能，该电能表的转盘转过1800转

21、。2电功率：(1)定义：电流单位时间内做的功叫电功率。2)意义：表示电流做功的快慢，也即表示电能转化为其他形式的能的快慢(3)电功率的定义式：P=W/t.电功率的单位：瓦特，简称“瓦”，符号“W”，还有千瓦(kW)o5)电灯的亮度由实际功率决定。当电灯正常发光时，由额定功率来决定，若电灯不正常发光则由它的实际功率来决定。(6)额定电压：用电器正常工作时的电压。记U额额定功率：用电器在额定电压下消耗的功率。记P额额额实际功率：用电器在实际电压下工作时所消耗的功率。记U实用电器容易被烧坏用电器不能正常工作用电器正常工作P=UI实输入功率：用电器消耗的总电功率。TOC o 1-5 h z当U亠U时，

22、PPI亠I额实额实额实当U亠U时，PPI亠R2,它们通电后的电功率大小关系是（）A.由P=I2R可知，PP2B.由P=U2/R可知，PVP2C.当R1和R2串联时，P1P2D.当R1和R2并联时，P1P2二、填空题电灯泡上标着“220V100W”字样，它的意义是。在正常工作时，通过TOC o 1-5 h z灯泡的电流强度为安，电阻为欧。标有“220V、60W”的甲灯泡和标有“220V、25W”的乙灯泡，将它们串联接入220伏的电路中灯更亮些，将它们并联接在同一电路,灯更亮些。一只断丝灯泡、灯丝接好后仍能使用，灯泡要比原，这是因为灯丝的电阻比原来，通过灯丝的电流强度比原来。为防止造成危害，电视机的机壳上都有散热窗，电热器的材料常利用电阻率，熔点的金属制成。一辆匀速行驶的电车，牵引力约为1.08x104牛,在4分钟内电车行驶的路程为2千米，电车的电功率是.千瓦，该电车每天正常行驶8小时，消耗电能千瓦时。灯泡接入电路时，灯泡和电线中的电流相同，灯泡热得发光，而电线的发热却觉察不出来，原因甲乙小明在老师的指导下，制作了一个简易电磁炉。简易电磁炉的底部是用漆包线绕制成的线圈，其中插入一些铁芯（如图甲）。插入铁芯的