2019-2020年八年级物理考点归类训练——滑轮组的机械效率

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2019-2020学年八年级物理考点归类训练——滑轮组的机械效率
考点一：实验数据分析
1.某实验小组在“探究滑轮组的机械效率”的实验中，进行如图所示操作。

（1）实验时，应沿______方向拉动弹簧测力计，使钩码______上升。

（2）正确操作后，得到的实验数据如表格中所示。

请将表格填写完整。

（3）比较______两个装置的实验结果可得，用相同的滑轮组提升同一个重物时，滑轮组的机械效率与绕线方法______关。

（4）由实验数据______可知：用不同滑轮组提升同一重物时，动滑轮越重，机械效率______。

(1)实验中应沿竖直方向上________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”),因为他没有考虑到________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________两次实验数据可得出结论: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________两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大滑轮组机械效率越高。

(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: ________。

4.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)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，读出乙图中弹簧测力计的示数为____N，第3次实验时滑轮组的机械效率为_______．
(3)由表中第______组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关．
(4)由表中第3 4组数据可知，不同滑轮组的机械效率与摩擦和_____有关，
考点二：实验评估与拓展
1.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．
（）实验中应沿竖直方向_ _拉动弹簧测力计；
（）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．
（）用丁图装置进行实验，得出表中第次实验数据，表中①为________;②为_____
（）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）
（）通过比较2,3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，____________
（）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：__________________．
（）聪明的小明实验后思考，测滑轮组的机械效率可以不用测量距离，只要测得物重及缓慢拉动时的拉力大小就可以了．请分析他这样做到依据是_____________．
2.在“测滑轮组机械效率”的实验中，某小组同学用图甲所示滑轮组进行了多次实验，实验数据如下表所示。

（1）实验中必须________向上拉动弹簧测力计
（2）请你根据实验装置图及表中数据，测算出第小组的滑轮组机械效率为________。

（3）另一小组用完全相同的实验器材组装了图乙所示滑轮组进行实验。

当这两组同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率________（选填“相同”或“不相同”）。

3.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用同滑轮组作了3组实验，实验数据记录如下；
(1)根据实验数据请在甲图中完成滑转轮组的绕线。

(2实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上_____拉动弹簧测力计。

进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为________%（小数点后保留一位）
(3)分析实验数据发现，同一滑轮组提升重物的重力变大时，滑轮组的机械效率将_________ ( 选填“变大”“变小”或“不变”) 。

(4)进行第3次测量时，测力计示数如图乙所示，则克服绳重和摩擦做________J的功。

4.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，实验装置如图所示。

（1）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，使钩码上升。

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

（3）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据为绳移动的距离S=0.3m，则机械效率η=______。

（保留一位小数）
（4）比较1、2两次数据机械效率不同的原因：______。

5.小明同学用如图甲所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中．
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上________拉动弹簧测力计．
（2）分析比较第一、二两次实验数据，有用功__，滑轮组的机械效率__前两空均选填“”“”或“”由此可知，可采用_______________的方法来提高滑轮组的机械效率。

（3）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。

小红多使用一个滑轮；
当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率_____选填“相同”或“不相同”。

2019-2020学年八年级物理考点归类训练——滑轮组的机械效率参考答案
考点一：实验数据分析
1.某实验小组在“探究滑轮组的机械效率”的实验中，进行如图所示操作。

（1）实验时，应沿______方向拉动弹簧测力计，使钩码______上升。

（2）正确操作后，得到的实验数据如表格中所示。

请将表格填写完整。

（3）比较______两个装置的实验结果可得，用相同的滑轮组提升同一个重物时，滑轮组的机械效率与绕线方法______关。

（4）由实验数据______可知：用不同滑轮组提升同一重物时，动滑轮越重，机械效率______。

【答案】竖直匀速甲、乙无乙、丙越低
【解析】解：（1）实验时，应沿竖直方向拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升；
（2）第3次机械效率为：
η===≈66.7%；
如下表所示：
（3）甲乙两装置相同，只是连线不同，而机械效率相同，故得出用相同的滑轮组提升同一个重物时，滑轮组的机械效率与绕线方法无关；
（4）乙、丙两个滑轮组不同，由表中数据，比较乙丙实验知，不同的滑轮组提升相同的重物，动滑轮越重，机械效率越低。

故答案为：（1）竖直；匀速；（2）如上表；（3）甲、乙；无；（4）乙、丙。

2.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，实验装置如图所示．
（1）通过表中数据可分析出实验1是用图________（选填“甲”或“乙”）做的实验，实验2是用图________（选填“甲”或“乙”）做的实验．
（2）第3次的机械效率为________．（百分号前保留整数）
（3）通过实验1和实验2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，滑轮组的机械效率________．
（4）比较实验1和实验3可得出结论：使用同一滑轮组，________，可以提高滑轮组的机械效率．
【答案】（1）甲；乙；（2）83%；（3）越低；（4）增大钩码的重
【解析】（1）实验1中钩码上升高度为0.1m，绳端移动距离为0.3m，说明物重由三段绳子承担，因此是用甲图的装置做的实验；
实验2中钩码上升高度为0.1m，绳端移动距离为0.5m，说明物重由五段绳子承担，因此是用乙图的装置做的实验；
（2）表格中实验3的机械效率η3===×100%=83%；
（3）实验1和实验2中，使用的滑轮组不同，其他条件相同，机械效率分别为74%和57%，说明动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低；
（4）由表中第1次实验和第3次实验数据可知：使用同一滑轮组，提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越高。

故答案为：（1）甲；乙；（2）83%；（3）越低；（4）增大钩码的重。

3.某小组在“测量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上________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”),因为他没有考虑到________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________两次实验数据可得出结论: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________两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大滑轮组机械效率越高。

(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: ________。

【答案】（1）匀速；
（2）不正确；摩擦力；
（3）0.4；80%；
（4）1、2 ；
（5）2、3 ；
（6）不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低
【解析】（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样测力计示数才等于拉力大小；
（2）在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小，他的想法是不正确的；
（3）丁图中，绳子的有效段数为n=4，绳端移动距离s=nh=4×0.1m=0.4m；
滑轮组的机械效率：；
（4）绳端移动距离与物体升高的高度的关系为s=nh，
所以，结合表中数据可知实验1、2、3中绳子的有效段数分别为2、3、3；
再结合钩码的重力可知，实验1、2、3分别是用甲、乙、丙装置做的实验，
根据控制变量法，研究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时，要控制提升物体的重力相同、滑轮个数也相同，只改变绳子的有效段数，所以应比较1、2两次实验数据；
通过比较1、2两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；
（5）研究同一滑轮组提升重物时，机械效率与物重的关系时，要控制滑轮个数相同、绳子的段数相同，只改变物体的重力，故通过比较2、3两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；
（6）通过比较3、4两次实验数据，即对应的图丙、图丁两装置，滑轮组不同，提升的重物相同，动滑轮越重机械效率越小，故可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。

故答案为：
（1）匀速；
（2）不正确；摩擦力；
（3）0.4；80%；
（4）1、2；
（5）2、3；
（6）不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低。

故答案为：（1）竖直；1.6N；66.7%；
（2）1、2、3；
考点二：实验评估与拓展
1.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．
（）实验中应沿竖直方向_ _拉动弹簧测力计；
（）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．
（）用丁图装置进行实验，得出表中第次实验数据，表中①为________;②为_____
（）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）
（）通过比较2,3两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，____________
（）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：__________________．
（）聪明的小明实验后思考，测滑轮组的机械效率可以不用测量距离，只要测得物重及缓慢拉动时的拉力大小就可以了．请分析他这样做到依据是_____________．
【答案】（1）匀速；
（2）不正确；摩擦力；
（3）0.4；80%；
（4）1、2；
（5）提升的物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（6）不同滑轮组提升物重相等时，动滑轮的重力越大，机械效率越低，反之物重越小，机械效率越高；（7）由可知，机械效率与上升高度无关
【解析】（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样测力计示数才等于拉力大小；
（2）在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小，他的想法是不正确的；
（3）丁图中，绳子的有效段数为n=4，绳端移动距离s=nh=4×0.1m=0.4m；
滑轮组的机械效率：；
（4）绳端移动距离与物体升高的高度的关系为s=nh，
所以，结合表中数据可知实验1、2、3中绳子的有效段数分别为2、3、3；
再结合钩码的重力可知，实验1、2、3分别是用甲、乙、丙装置做的实验，
根据控制变量法，研究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时，要控制提升物体的重力相同、滑轮个数也相同，只改变绳子的有效段数，所以应比较1、2两次实验数据；
通过比较1、2两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；
（5）研究同一滑轮组提升重物时，机械效率与物重的关系时，要控制滑轮个数相同、绳子的段数相同，只改变物体的重力，故通过比较2、3两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；
（6）通过比较3、4两次实验数据，即对应的图丙、图丁两装置，滑轮组不同，提升的重物相同，动滑轮越重机械效率越小，故可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低；（7）因为，可知机械效率与上升高度无关，只要测得物重及缓慢拉动时的拉力大小就可以。

故答案为：（1）匀速；
（2）不正确；摩擦力；
（3）0.4；80%；
（4）1、2；
（5）提升的物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（6）不同滑轮组提升物重相等时，动滑轮的重力越大，机械效率越低，反之物重越小，机械效率越高；（7）由可知，机械效率与上升高度无关。

2.在“测滑轮组机械效率”的实验中，某小组同学用图甲所示滑轮组进行了多次实验，实验数据如下表所示。

（1）实验中必须________向上拉动弹簧测力计
（2）请你根据实验装置图及表中数据，测算出第小组的滑轮组机械效率为________。

（3）另一小组用完全相同的实验器材组装了图乙所示滑轮组进行实验。

当这两组同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率________（选填“相同”或“不相同”）。

【答案】（1）匀速竖直；（2）53.8％；（3）相同
【解析】（1）实验中必须匀速竖直向上拉动弹簧测力计；
（2）第小组的滑轮组机械效率为：；（3）假设物体和动滑轮重力分别为G物和G轮，若忽略绳重及摩擦，
甲的机械效率：，
乙的机械效率：，
故它们的机械效率相同。

故答案为：（1）匀速竖直；（2）53.8％；（3）相同。

3.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用同滑轮组作了3组实验，实验数据记录如下；
(1)根据实验数据请在甲图中完成滑转轮组的绕线。

(2实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上_____拉动弹簧测力计。

(4)进行第3次测量时，测力计示数如图乙所示，则克服绳重和摩擦做________J的功。

【答案】（1）如图
（2）匀速（缓慢）；78.4；
（3）变大；
（4）0.01
【解析】（1）根据钩码上升高度与测力计上升距离之比为3，可以确定滑转轮组的绕线方式n=3；在动滑轮上有三股线，故绕线方式如下图：
；
（2）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上匀速或缓慢拉动弹簧测力计，根据公式
；
（3）根据表格可知，提升重物的重力变大时，滑轮组的机械效率将变大；
（4）由题意知
；
故答案为：（1）如图；（2）匀速（缓慢）；78.4；（3）变大；（4）0.01。

4.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，实验装置如图所示。

（1）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，使钩码上升。

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

（3）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据为绳移动的距离S=0.3m，则机械效率η=______。

（保留一位小数）
（4）比较1、2两次数据机械效率不同的原因：______。

【答案】匀速；乙；83.3%；动滑轮自重不同（额外功不同）
【解析】解：（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小；
（2）通过表中数据知，s=0.4m，h=0.1m，绳子的有效段数：
n===4，故第2次实验是用乙图所示装置做的实验。

（3）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，绳端移动距离s=0.3m，机械效率：
η===×100%≈83.3%。

（4）通过实验1和实验2的数据分析可得出的结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的总质量越大），滑轮组的机械效率越低，比较1、2两次数据机械效率不同的原因：动滑轮自重不同（额外功不同）。

故答案为：
（1）匀速；（2）乙；（3）83.3%；（4）动滑轮自重不同（额外功不同）。

（3）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。

小红多使用一个滑轮；
当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率_____选填“相同”或“不相同”。

【答案】（1）匀速直线；（2） < ； < ；增加所提物重；（3）②相同
【解析】（1）只有沿直线匀速拉测力计，拉力才只提升重物、动滑轮和克服摩擦做功，不然，会使重物和动滑轮动能增加做功，使实验结果出现错误；
（2）有用功是提高重物，第一次和第二次有用功分别是把4N、6N的重物提高0,1m，根据功的计算公式W=Gh，
,;第二次做有用功大，即；
，，所以，
，，，由此可知提升的物体越重，机械效率越高。

（3）②不计绳子重和摩擦，两个同学的装置提升同一重物，有用功和总功都不变，故机械效率相同。

故答案为：（1）匀速直线；（2） < ； < ；增加所提物重；（3）②相同。