初中苏科版5 机械效率课后作业题

2023年中考物理实验探究题专项训练：机械效率

一、实验探究题

1．如图所示是某学习小组“探究斜面的机械效率”的实验装置，下表是实验数据记录表。

（1）沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做　         　运动。

（2）沿斜面的拉力为6.7N时，斜面的机械效率为　     　（精确到1%）

（3）分析数据可知，斜面长一定时，斜面倾斜程度越陡，机械效率越　           　

2．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，每个钩码重2N，测得的数据如下表：

（1）在实验中，应竖直向上　             　拉动弹簧测力计时读出拉力。

（2）第2次实验中测力计示数如图乙所示，拉力大小为　     　N，滑轮组的机械效率为　     　。

（3）分析表中数据可知：第4次实验是用图　     　（选填“甲”、“乙”或“丙”）所示装置完成的。

（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，　         　，滑轮组的机械效率越高；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　     　。

（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体　           　无关。

3．测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。

（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做　     　运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为　     　N。

​​

（2）第2次实验时所做的有用功为　     　J，滑轮组的机械效率是　     　。

（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越　     　（选填“大”或“小” ，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度　     　（选填“有关“或“无关” 。

（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是____。  

A．增大绳重

B．减轻动滑轮重

C．加快物体提升的速度

4．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码，分别做了甲、乙、丙三组实验，实验数据记录如下：

（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量　     　向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；

（2）结合右图中测力计示数，表格中编号①的数值是　     　，②的数值是　     　；

（3）分析数据可得结论：同一滑轮组，　         　可以提高滑轮组的机械效率；

（4）汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，方法　     　是与本实验同理的；

方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员

方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量

方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑

（5）分析表中数据可知，，可能的原因是：　                            　；

（6）小明认为：钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率； 小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了，你认为　     　的看法是正确的。

5．如图所示，下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时，得到如下实验数据．

（1）此探究实验是采用了　           　的物理研究方法．

（2）请将上表中空格补充完整．

（3）请你根据表中的实验数据，得出要探究的实验结论：

结论一：　                                                                   　．

结论二：　                                                                   　．

6．如图所示，小强在家里用筷子、细线、几块相同的橡皮擦和钢卷尺等物品“探究杠杆的平衡条件”。

（1）他将细线系在筷子的中部位置，筷子静止后如图甲所示，此时筷子处于　     　（填“平衡”或“非平衡”）状态；接下来他应该将细线向　     　（填“左”或“右”）移动适当距离，让筷子在水平位置平衡，这样做除了可以消除筷子重力对实验的影响外，还有一个优点，请你写：　               　。

（2）调节筷子在水平位置平衡，他把数量不等的橡皮擦分别挂在筷子两侧，然后用钢卷尺测出橡皮擦悬挂点距支点的距离，如图乙所示，实验数据记录在下表中。在第三次实验中 　     　时筷子才能在水平位置平衡；在第二次实验中，将两侧的橡皮擦向远离支点的方向移动1cm，则筷子　     　（填“能”或“不能”）在水平位置平衡。 

（3）小强利用实验器材将筷子制作了一把杆秤，如图丙所示，这把“杆秤”　     　（填“是”或“不是”）等臂杠杆；他想增加“杆秤”的量程，应将悬挂“杆秤”的细线向　     　移动一定的距离即可；小强将作为“秤陀”的橡皮擦取下擦了一些字以后，再用此“秤陀”称量物品的质量，则测量结果　     　（填“大于”“小于”或“等于”）物品的真实质量。

7．某小组做“测滑轮组机械效率”的实验装置如图所示，下表为实验过程中的部分数据记录情况。

（1）上表中第1、2、3次实验是用甲图所示装置完成的，第4次实验是用乙图所示装置完成的。请填写表中的两个数据：①填　     　%（结果保留一位小数），②填　     　cm。

（2）分析比较1、2、3组数据发现，使用同一滑轮组提升的重物所受的重力越大，滑轮组的机械效率　     　。（选填“越高”、“越低”或“不变”）

8．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 。

（1）通过表中数据可分析出第2次实验是用　     　（填 “甲”或“乙”）图所示装置做的实验；

（2）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（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率　     　（填“越高”“不变”或“越低”）；

（3）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s=　     　m，机械效率η=　     　；比较两次实验可得出结论：　                                                             　；

（4）只要滑轮组结构一定，知道绕动滑轮的有n段细绳，测滑轮组机械效率的实验器材就可以不需要　     　（填一种测量工具名称），且机械效率的表达式通式为η=　           　（用本题中有关字母表示）；

（5）如采图丙装置，改变动滑轮重G，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图象，分析图中的A点可知，被提升物体所受的重力为　     　N。（忽略绳重和摩擦）

9．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。

（1）实验时，弹簧测力计挂在D点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。（不考虑摩擦）

①实验中，将两个相同的钩码悬挂在A点，匀速将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计示数为F，每个钩码的质量为m，钩码上升高度h，弹簧测力计移动距离s，则杠杆的机械效率 　     　。（用字母表示）

②若将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，该杠杆的机械效率为 ，则 　     　 。（填“<”“=”或“>”）

③将同一物体分别悬挂在A、B两点，匀速使拉力移动的距离时的机械效率分别为 和 ，则 　     　 。（填“<”“=”或“>”）

（2）若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在C点和D点时，竖直向上匀速使物体提高相同高度时的机械效率分别为 和 ，则 　     　 。（“<”“=”或“>”） 

10．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，实验数据记录如下：

（1）实验中要竖直向上　     　拉动弹簧测力计，使物体升高一定距离；  

（2）图乙中弹簧测力计的示数A为　     　N，表格中B处的数据应为　     　%；  

（3）将图甲滑轮组换为图丙绕法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率将　     　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。  

11．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，如下表：

（1）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法；　     　

（2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量　     　匀速向上拉动弹簧测力计，第3次实验时滑轮组的机械效率为　     　；

（3）由表中第　        　组（次）数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关；

（4）由表中第3、4组（次）数据可知，滑轮组的机械效率与摩擦和　         　有关，请计算出第3组（次）实验中克服摩擦所做的额外功　     　J。

12．在测量滑轮组的机械效率时，小强进行了3次测量，并将数据填入表格。

（1）根据表中的实验数据，画出图中滑轮组的绕绳方法。  

（2）为了测量绳子末端的拉力F，应该让弹簧测力计沿　     　方向拉住绳子，当弹簧测力计　             　（选填“匀速直线运动”或“静止”）时读数。

（3）第3次实验时滑轮组的机械效率为　     　，其中克服摩擦和绳重所做的功是　     　 。

（4）由表中第1、2、3组数据可以得出的结论是：　     　（选填“增大”或“减小”）物重，可以提高机械效率。

13．在学习机械效率概念后，小娟和小玉同学探讨：在不计绳重和摩擦，同一滑轮组匀速提升不同货物，提升相同高度，动滑轮重力不变，额外功不变的条件下，机械效率是否变化的问题。小娟认为：“物重增加，有用功增加，总功也增加，所以机械效率可能变也可能不变”；小玉认为：“物重增加，有用功增加，总功也增加，那么额外功在总功中所占比例减小，则机械效率一定增加。”俩人争执不下，决定实验验证。下表是他们利用一个滑轮组实验时，收集到的有关数据：

（1）请分析表中数据，在图中画出此实验中滑轮组绕绳方法　     　；

（2）表中第3次实验时，滑轮组的机械效率为 　     　；

（3）实验验证，　     　（选填“小娟”或“小玉”）的说法是正确的。

14．小乐和小明用四个滑轮组成一个滑轮组，研究“滑轮组的机械效率与被提升物体所受重力的关系”。下表是他们记录的部分实验数据。

（1）根据实验数据计算，滑轮组提升重 16N的钩码的有用功为　     　J，机械效率为　     　%。  

（2）分析数据可知，使用同一个滑轮组，提升的物重越大，机械效率越　     　。（选填“高”或“低”）  

15．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：

（1）第3次实验弹簧测力计示数如图所示，请在表中的空格处填上适当的数据。（机械效率用百分数表示，保留一位小数）

（2）在实验操作中应竖直向上　     　拉动弹簧测力计。

（3）从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，　               　可以提高滑轮组的机械效率。

（4）滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关，请你写出两种影响滑轮组机械效率的因素　             　、　                               　（写出两种影响因素）。

16．在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。

（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用如图甲和乙所示的装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。

①比较1和2两次实验发现：同样的滑轮组，提升的钩码　     　，机械效率越高。

②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与　           　有关。

③比较　     　两次实验发现：同样的滑轮组，机械效率与提升钩码的高度无关。

④第5次实验室利用了图　     　的装置完成的，判断依据是　                                   　。

⑤图甲滑轮组，把重4N的物体用2.5N的拉力匀速提起，其机械效率为　     　。

（2）小明用图丙装置实验发现：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；斜面的粗糙程度相同时，斜面越陡机械效率越高，其本质上是通过改变　                                           　来减小额外功的。

（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都　     　。

答案解析部分

1．【答案】（1）匀速直线

（2）45%

（3）高（或大）

2．【答案】（1）匀速（缓慢）

（2）2.4；83.3%

（3）丙

（4）物重越大；低

（5）上升的高度

3．【答案】（1）匀速；0.6

（2）0.075；62.5%

（3）大；无关

（4）B

4．【答案】（1）竖直

（2）2.4；78.4%

（3）增大物重

（4）一

（5）拉力F还需要克服绳重和摩擦力

（6）小明

5．【答案】（1）控制变量法

（2）0.756；0.9；84

（3）斜面的光滑程度相同时，斜面的倾斜角度越大（小），机械效率越高（低）；斜面的倾斜角度相同时，斜面的表面越粗糙（光滑），机械效率越低（高）

6．【答案】（1）平衡；左；便于力臂的测量

（2）2；不能

（3）不是；左；大于

7．【答案】（1）90.9%；40

（2）越高

8．【答案】（1）乙

（2）越低

（3）0.3；83.3%；同一滑轮组（动滑轮重力一定时），物重越大，滑轮组机械效率越高

（4）刻度尺； ×100%

（5）12

9．【答案】（1）；>；<

（2）=

10．【答案】（1）匀速

（2）3.2；62.5%

（3）不变

11．【答案】（1）

（2）竖直；66.7%

（3）1、2、3

（4）动滑轮重；0.15

12．【答案】（1）

（2）竖直；匀速直线运动

（3）66.7%；0.15

（4）增大

13．【答案】（1）

（2）88.9%

（3）小玉

14．【答案】（1）0.64；80

（2）高

15．【答案】（1）2.2；30；90.9%

（2）匀速

（3）增加钩码的重力

（4）动滑轮的重力；绳子的重力（拉绳子时的摩擦力）

16．【答案】（1）越重；动滑轮轻重；2、3；乙；重物升高的高度和绳端移动的距离相同；80%

（2）变滑动为滚动；减小摩擦阻力（减小重物对斜面的压力也算对）

（3）不省功