专题4 机械效率实验探究专练 同步课时训练作业 2021-2022学年苏科版物理九年级上册

2021-2022年九年级（上）物理同步课时训练作业专题4 机械效率实验探究专练1．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如表：(1)在实验操作中应该沿竖直方向___________拉动弹簧测力计，同组的小华发现实验过程中边拉动边读数时，弹簧测力计示数不稳定，如果能在弹簧测力计静止时读数会更准确，小明认为如果这样，测量的结果将比真正的滑轮组机械效率要______（填“偏大”或“偏小”），其原因是忽略了________对滑轮组机械效率的影响；(2)第三次实验中弹簧测力计的示数为___________N，其机械效率为___________；(3)通过上面的实验数据可得出，对同一个滑轮组，其提升的物体越重，滑轮组的机械效率越_______；如果在甲的实验探究过程中，小明在不改变其他条件的情况下把动滑轮换为一个质量更大的滑轮，所测得的机械效率将比原来________（以上两空填“高”或“低”）。

2．创新实验小组的同学在“探究斜面机械效率的大小与什么因素有关”的实验中，实验装置如图所示，斜面木板长80cm。

小组同学做了如下猜想：猜想一：斜面机械效率的大小与斜面的表面材料有关；猜想二：斜面机械效率的大小与斜面的倾斜程度有关；猜想三：斜面机械效率的大小与实验物体的重有关。

（1）为了验证上述猜想，选用的物块材料及其表面粗糙程度相同，沿斜面拉力的作用下，使物块在斜面上做________运动，实验中相关的记录如表。

（2）通过分析序号为1、5、6三次实验数据，得出的结论是:在其他条件相同时，_______。

（3）通过分析序号为______两次实验数据，可得出结论:在其他条件相同时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。

（4）分析实验数据，可得出猜想三是_______（选填“正确”或“错误”）的。

（5）爱思考的小梦同学，通过认真分析实验数据;还得出斜面可以省力，斜面的倾斜程度越小，斜面越省力。

请你分析实验数据说明斜面的省力情况是否与拉升物体的重有关，写出你的分析过程_______。

3．小海进行“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验(1)小海利用图甲所示的方法使木块在木板上沿着水平方向做匀速直线运动。

此时木块受到的滑动摩擦力和测力计的拉力是不是一对平衡力？______(2)改正方法后，他进行了如图乙、丙、丁三次实验。

在进行图丁所示实验时，长木板上铺上毛巾后，发现弹簧测力计示数达到最大值时仍没拉动木块。

在不增加或更换器材的情况下，请你想个办法，帮小海顺利完成实验。

你的办法是：______，读出弹簧测力计的示数F4，再与______ （填“F2”或“F3”）进行比较，这样就可以探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系；(3)如图戊所示，小海将木板面一端支起，并用弹簧测力计拉着木块沿着斜面做匀速直线运动，此物体上升的高度和物体在斜面上经过的距离之比为1:2，沿着斜面方向拉力为50N，木块重力为80N，此斜面的机械效率是______；木块此时受到摩擦力大小为______。

（忽略空气阻力）4．学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点。

(1)小明用弹簧测力计测木块的重力，如图a所示，测量时应让木块保持______状态，并依据______条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数；(2)他将木块放在如图b所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面______向上拉木块，收集到下表中的实验数据：①比较表中木块重力G和拉力F的大小，得出：使用斜面时______（选填“能”或“不能”）省力；斜面长度相同时，斜面高度越小越______（选填“省力”或“费力”）；①实验时，可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度，要减小斜面的倾斜程度，木块A要向______（选填“左”或“右”）移；①请举出应用斜面的一种实例：______（写出一种即可）。

5．学习了“机械效率”后，小明知道了同一动滑轮提升不同重物机械效率不同。

他想知道自重不同的动滑轮提升相同重物机械效率是否相同。

小明选用三个自重不同的动滑轮进行了实验，测得数据如下表所示。

（1）实验中，弹簧测力计应竖直向上_______拉动；（2）第①次实验中，有用功为_______，总功为_______，动滑轮的机械效率为_______；（3）分析表中①、①、①数据，可得出的结论是：物重一定时，动滑轮越重，动滑轮的机械效率越_______；（4）分析表中①、①数据，可得出结论是：机械效率与移动的距离_______。

6．如图所示是小杨同学探究“杠杆平衡条件”的实验：（每个钩码质量相等，杠杆上每小格等距）（1）实验前发现杠杆左端偏高，应将两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，目的是方便测量______；（2）调节杠杆平衡后，小杨同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上______个钩码，使杠杆在水平位置平衡；（3）取下B 位置的钩码，改用弹簧测力计拉杠杆的C 点，当弹簧测力计由1F 转至2F 的过程中，杠杆始终保持水平位置平衡，如图乙所示，弹簧测力计示数将______（选填“变大”，“不变“或“变小”）；接着小杨把支点选在C 点，如图丙所示，当在A 点挂一个钩码，D 点挂3个钩码时，杠杆也恰好水平静止，她觉得此时不满足杠杆平衡条件，小杨的问题在于更换支点后，______；（4）完成以上实验后，小杨又利用如图所示杠杆来测量杠杆的机械效率。

实验时应竖直向上______拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升，当将杠杆拉至图中虚线位置，此时弹簧测力计的示数F =______N ，钩码总重G 为1.0N ，钩码上升高度0.1m h =，测力计移动距离0.3m s =，则杠杆的机械效率为______%（结果精确到0.1%）。

其他条件不变，如果把钩码由A 点移至B 点，O 、C 位置不变，则此杠杆的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

7．如图所示是小聪同学设计的“测量斜面机械效率”的实验装置：（1）每个实验都有需要特别强调的注意事项，如在本实验中，用弹簧测力计拉动木块时，需要注意两点：一是拉力方向要与斜面平行；二是要让物体沿斜面做______运动；（2）小聪分别使用等重的木块和小车完成了机械效率的测量，相关数据如下表所示：第2次实验中斜面的机械效率为______；小聪的两次实验对比，可以研究斜面的机械效率与的关系。

8．在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们设计并利用如图所示的滑组分别进行实验。

下表是他们记录的部分实验数据。

请你分析实验数据，回答下面的问题：（1）请你根据表中的数据，在图中画出滑轮组的绕线情况______；（2）请你计算出第1组实验的物重G =______N （保留整数），第2组实验的W =有______J ，第3组实验的机械效率η=______（保留到0.1%）；（3）请你分析表格数据，说明若要提高该渭轮组的机械效率，实验中可行的操作方法是______。

（写出一条即可）9．某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。

（1）分析表中的数据可得出：在其它条件一定时，斜面越缓越_______力（选填“省”或“费”）；斜面越陡，机械效率越_______（选填“高”或“低”）；（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m 和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。

把第4次与第_______次测量结果相比较，还能得出：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低；（3）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力________物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；（4）斜面在生产和生活中应用十分广泛，请你举出一个生产或生活中利用斜面的实例。

举例：________。

10．如甲图是小明同学测量斜面机械效率的实验装置。

实验时用弹簧测力计拉着重为8N的木块沿斜面向上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数如乙图所示。

（1）在这次实验中，弹簧测力计沿斜面的拉力为_______ N；（2）斜面的机械效率为____________；（3）若要探究斜面的机械效率和物体重力的关系，应控制________保持不变；（4）若只将物体拉到斜面中点位置处，则斜面的机械效率____________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

11．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：（1）在实验操作中应该使钩码______（选填“快速”或“缓慢”）上升；（2）进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为______（保留三位有效数字）；（3）进行第3次测量时，弹簧测力计示数为______N，滑轮组做的有用功是______J，滑轮组做的额外功是______J。

（4）分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：同一个滑轮组，提升的物体越重，它的机械效率越______（选填“高”或“低”）；（5）在测拉力时，某同学觉得很难使测力计做匀速直线运动，不便于读数，就让测力计处于静止状态时才读数，该同学的读数与实际相比偏______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”，测得的机械效率偏______（选填“偏高”、“偏低”或“不变”）；（6）某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G'，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，不计绳子重及摩擦，则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是______。

A．GhFsη=B．η=GFC．η'=+GG GD．1η=-GhFs12．对“斜面的机械效率与什么因素有关”这一课题，小明提出了如下一些值得探究的猜想：①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；①斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关；①斜面的机械效率与斜面的长度有关；①斜面的机械效率与物体的重力有关。

如图所示，小明用弹簧测力计沿同一斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。

(1)小明探究的是猜想________（填序号）。

分析表中的数据可得出：在其他条件一定时，斜面越缓越________（选填“省”或“费”）力；斜面越陡，机械效率越________（选填“高”或“低”）。

(2)小明又进行了第4次实验，他在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，小明测得这种情况下斜面的机械效率为________（保留一位小数），把第4次与第________次测量结果相比较，还能得出：在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。