2019中考物理 知识点全突破系列 专题67 机械效率的测量实验(含解析)

机械效率的测量实验一、实验探究题1.在穗港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与放在斜面上的物体的重力有关。

B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。

小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，并记录实验数据如下表：（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上________拉动木块。

（2）根据表格中数据可以算出，第1次实验斜面的机械效率为________；第2次实验中总功为________J。

（3）要验证小华的猜想A，必须对比第________（填序号）组实验数据，并得出结论：斜面的机械效率与放在斜面上的物体的重力________关（选填“有”或“无”）。

（4）要验证小华的猜想B，必须对比第________（填序号）组实验数据，并得出结论：其他条件相同时，斜面倾斜角θ越________（选填“大”或“小”），斜面越省力，斜面的机械效率越________（选填“高”或“低”）。

（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与________（写出一个）有关。

2.小明同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中。

（1）实验中应竖直方向________拉动弹簧测力计，为了能准确测量绳子自由端的拉力F，应该在弹簧测力计________（填“缓慢匀速提升”或“静止”）时读数。

（2）小明同学实验时，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，在如图1中画出小明同学实验时滑轮组的连接装置图。

（4）同学小丽观察并分析了小明的实验后，认为小明的实验中，可少用一种测量工具，也能测出滑轮组的机械效率。

答：去掉________；此时滑轮组的机械效率的表达式为________ （依据实验装置图和所测物理量）。

（5）小华在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验（滑轮的规格相同），如图2所示。

①小华多使用一个滑轮，目的是为了改变________。

②当小华和小明使用各自的滑轮提升相同的钩码时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率________（选填“相同”或“不相同”）。

3.下图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：（1）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________，第2次实验中，斜面的机械效率为________。

（2）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，机械效率越________。

4.某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证．（1）如果影响机械效率的因素有A，B，C三个，要研究机械效率与B因素的关系，需要先控制________因素不变，而改变B因素，从而进行研究．（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：猜想A：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想B：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关．为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按如图1、如图2、如图3和如图4进行实验．验证猜想A 的小组应按图________所示进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小相等，则可初步判断猜想A是________（正确/错误）的．验证猜想B的小组应按图________所示进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小________（相等/不相等），则可初步判断猜想B是正确的；（3）实验过程中测量拉力时弹簧测力计还应沿________方向做匀速直线运动.5.学习了机械效率知识后，小明利用斜面进行如图的实验。

（1）图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的，由此可知此时斜面的机械效率η＝________ 。

（2）全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：A、斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；B、跟斜面的粗糙程度有关；C、跟斜面的长度有关；D、跟物体的重力有关。

小明同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程。

请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据（小数位参照表中相关数据）________。

（3）通过对比实验①②数据，可验证猜想________（填写字母）。

（4）通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越________。

若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和________不改变。

6.图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。

用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。

请你根据他们做的实验完成下列问题：（1）物体提升的高度是________cm，拉力是________N，该滑轮组的机械效率η=________；（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

7.小马和小李设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物，在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧，小马认为：“甲滑轮组的动滑轮个数少，机械效率高”；小李却认为：“乙滑轮组更省力，机械效率高”。

两人谁也说服不了谁，于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确。

（所用每个滑轮的重相同，绳重和摩擦忽略不计），他们在实验中得到的数据如下表所示：（1）根据所测数据，请计算一个动滑轮的重力是________N，甲滑轮组的机械效率是________；（2）由计结果可以确定________的说法是正确的，这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是________，由此可知，可采用________的方法来提高滑轮组的机械效率。

（3）随后小马又设计了一个方案，如图丙所示，你认为和图甲装置对比，在提升同一重物时，装置丙的机械效率________（选填“大于”“等于”或“小于”）装置的机械效率。

8.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．（1）实验中应沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计．（2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法________（选填“正确”或“不正确”），因为她没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响．（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整________．（4）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）（5）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）（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：________9.小华用图示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下：（1）实验中应竖直向上________拉动弹簧测力计，绳端移动距离为________m．（2）第3次实验的机械效率为________%．（3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是________；小华所用动滑轮的重一定小于________N．10.在测量动滑轮机械效率的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，记录的实验数据如下．（1）实验时，用手沿竖直方向________拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码上升．（2）第②次实验时，若钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为________W．（3）第③次实验中：有用功是________J，动滑轮的机械效率为________．（4）由表中实验数据分析可知，要提高动滑轮机械效率，可采取的措施是________．11.在码头，小明看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小明想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小明提出了以下的猜想：A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关。

B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。

小明同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录实验次数斜面倾角θ物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J斜面的机械效率η①30° 5.00.6 4.2 1.2 3.0 5.0②30° 3.00.6 2.5 1.2 1.860%③45° 3.00.8 2.8 1.2 2.4 3.471%把木板下面的木块向________移动（填“左”或“右”）（2）（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为________ %，第②次实验中总功为________ J。

（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想________（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：________。

（4）此实验主要用到的研究方法是________ 。

（5）除了小明的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与________（写出一个）有关。

12.某小组同学测量滑轮组的机械效率。

实验步骤有：（i）按照如图所示安装滑轮组，测钩码重力G并记钩码和绳端的位置（ii）用弹簧测力计缓慢拉动绳端，使钩码上升，读出拉力F的值，并测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s；（iii）记录实验数据填入表格中（表格略）；（iv）多次改变钩码的数量，重复上述实验；（v）用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码，分别测机械效率；（vi）分析测量结果，讨论影响机械效率的因素回答以下问题：（1）除了如图所示器材和弹簧测力计外，还需要的器材是________。

（2）滑轮组机械效率的计算公式是η=________（用直接测得的物理量符号表示）。

（3）关于影响滑轮组机械效率的因素，该小组同学讨论后得到以下认识，你认为正确的有_______（填序号，可能不止一项正确）。

A. 在相同情况下，摩擦越大，机械效率越小B. 在相同情况下，摩擦越大，机械效率越大C. 忽略摩擦，定滑轮质量相同，则机械效率相同D. 忽略摩擦，动滑轮质量相同，则机械效率相同E. 忽略摩擦，动滑轮质量相同，所吊重物质量越大，则机械效率越大13.如图所示为测定动滑轮机械效率的示意图。

用弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为200g的钩码从A 位置匀速提升至B位置，同时弹簧测力计从图中的A’位置匀速竖直上升至B’位置，在此过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图所示。