滑轮和斜面的机械效率专题+经典习题

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）物轮轮物物轮物物额外有用有用总有用G G G G G h G h G h G W W W W W +=+=+=+==11η因此滑轮组的机械效率与物重与轮重有关：（1）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； （2）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：(1)写出表中标有编号①、②和③的空格处的数据? (2)在实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计?(3)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?为什么? (4)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)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。

(1）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______J 。

(2）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_____________________。

(3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该为______________。

例题3．(2010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。

物理量 次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3 机械效率η74%57%83%二、、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：Gh W =有用； 总功：FL W =总； 额外功：fL W =额外 （2）因为斜面摩擦力大小与斜面倾斜程度有关，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： ①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关； ②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关； ③斜面的机械效率与斜面的长度有关； ④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：①_______________________；②_______________________；③_______________________ 例题5．（2010武汉）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： 实验 次数 斜面的 倾斜程度 物块重量 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉力 F/N斜面长s/m机械效率1 较缓 10 0.1 5.0 1 2较陡100.36.7145％⑴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。

⑵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________。

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。

8．（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”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 斜面高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 斜面机械效率较缓10 0.1 3 1 1 3 33.3% 较陡10 0.2 4 1 2 4 50% 最陡10 0.4 1 6（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：_____________________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）用带有滑轮的长木板做实验有什么好处？____________________（只答出一条即可）（2）测拉力时，要在木块__________时读数。

（3）测得的实验数据如表一。

（表一）实验次数斜面倾斜程度接触面木块重G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长S/m机械效率η1 最陡木块与木板 5.0 0.20 4.5 0.30 74.1%2 较陡木块与木板 5.0 0.20 3.8 0.40 65.8%3 较缓木块与木板 5.0 0.20 3.4 0.50 58.9%4 较缓木块与棉布 5.0 0.20 4.0 0.505 较缓木块与毛巾 5.0 0.20 4.8 0.50 41.7%①第4次实验测得的机械效率η=__________。

②第3、4、5三次实验，是探究斜面的机械效率与____________________的关系。

③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：3 最陡10 0.5 8.4 1 60％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5 5 2.4 20 52.1%10 5 ①20 68.5%15 5 5.1 20 ②（1）编号①处数据应为，编号②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．课堂练习：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2．（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：①用轻绳悬挂杠杆一端的O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；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O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η=＿＿＿＿。

(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”)。

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）若仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将＿＿＿＿（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（不计摩擦）4．（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：（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______。

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）。

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_______。

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。

(1)实验时要竖直向上拉动弹簧测力计，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。

(2)若仅减少钩码的个数，该滑轮组的机械效率将。

（选填“增大”、“减小”或“不变”）8.（2011年中考·云南大理、雄楚卷）如图l2所示是小华同学探究滑轮组的机械效率的实验装置，实验数据如下表：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η％1 1 10 0.5 30 66.72 2 10 0.75 30 88.93 2 20 0.75（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。