北师大版初中物理八年级下册第九章机械和功六测滑轮组的机械效率作业设计

19．某班同学在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”时，他们猜想滑轮组的机 械效率可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关，各小组利用如图所示的 装置进行验证，杨阳那组得到的实验数据如表：
实验 次数
物重 /N
物体上升的 高度/m
拉力 /N
绳子自由 端移动的 距离/m
机械效 率
1
1
0.1
0.6
实验 次数
物重 /N
物体上升的 高度/m
拉力 /N
绳子自由 端移动的 距离/m
机械效 率
1
1
0.1
0.6
0.2
83.3%
2
1
0.1
0.4
0.4
62.5%
3
2
0.1
0.65
0.4
76.9%
4
1
0.2
0.6
0.4
83.3%
(1)比较第 1、2 次实验数据得出：用不同的滑轮组提升相同的物体，动滑轮个数越多，机
重力不变；由表中实验数据可知，同一滑轮组提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高，
W有 W有 所以同一滑轮组的机械效率主要轮的重不变，不计摩擦及绳重，由 η＝W总＝W有＋W额＝
Gh
G
Gh＋G动h＝G＋G动可知，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变． 11.(1)
答案：如图所示
(2) 62.5%；增大．
W有 G物h
G物
此时滑轮组的机械效率：η＝W总＝G动h＋G物h＝G动＋G物，
当用同一滑轮组提升相同的物体时，G 动与 G 物均不变，由上式知，滑轮组的机械效率不
变．
19．(1)越低；越高；无关．
(2)偏小；偏高；运动状态有关．
20．(1)匀速；
(2) 3.2 N；62.5%.
(3)不变．
解析：(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时，系统处于平衡
2
6
0.1
①
0.3
(1)实验中要竖直向上________拉动弹簧测力计，使物体升高．
机械效 率η
50% ②
(2)图乙中弹簧测力计的示数为________ N，表格中②处数据应为________. (3)如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组 的机械效率________不变(选填“变大”“不变”或“变小”)．
0.2
83.3%
2
1
0.1
0.4
0.4
62.5%
3
2
0.1
0.65
0.4
76.9%
4
1
0.2
0.6
0.4
83.3%
(1)比较第 1、2 次实验数据得出：用不同的滑轮组提升相同的物体，动滑轮个数越多，
机械效率越___________；比较第 2、3 次实验数据得出：同一个滑轮组，提升的物体越重，
机械效率越___________；比较第 1、4 实验数据得出：同一个滑轮组的机械效率与物体上
，使它更
、更
．
5．如图所示，小华同学在“测滑轮组机械效率”的实验中，应竖直向上
拉
动绳子的自由端．若钩码 G 重为 3 N，小华所用拉力 F 为 1.2 N，则滑轮组的机械效率为
；若换成重为 5 N 的钩码 G′再进行实验，此滑轮组的机械效率
将
(选填“变大”“变小”或“不变”)．
6. 某同学在“测滑轮组的机械效率”的实验中，用如图所示的滑轮组竖直匀速提升 2 个相 同的钩码，每个钩码重 0.5 N，测力计的示数为 0.5 N，此时滑轮组的机械效率是 _______；用该装置匀速提升钩码时，增大机械效率的办法是 _______________________________________________________________________________ ___________________。 (忽略绳重和摩擦)
(1)用笔画线代替绳子，在图甲中画出最省力的绳子绕法． (2)如图乙所示，小华在实验中保持滑轮组不变，改变重物的质量，通过弹簧测力计匀 速拉动绳子使重物缓缓上升，测得数据如下表(g 取 10 N/kg)：
第 2 次实验中的机械效率是_______________；根据表中数据可以得到，滑轮组的机械 效率随所提升重物质量的增大而_______________．
C．300J，80%，80% D．240J，75%，80% 13.如图所示，滑轮重及摩擦均不计，若 F1∶F2＝2∶3，则两物体的质量之比为( )
A．2∶3 B．3∶1 C．4∶9 D．3∶2 14．某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的
重物，所用的拉力分别为 F1 和 F2，机械效率分别为 η1 和 η2，不计绳重及摩擦，下列说 法正确的是( )
升的高度___________．
(2)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，就让弹簧测
力计处于静止状态时才读数，该同学的读数与实际相比___________ (选填“偏大”“偏小” 或“不变”)，测得机械效率___________ (选填“偏高”“偏低”或“不变”)，说明滑轮 组的机械效率还与___________有关．
越高；无关
（2）偏小；运动状态
18．解：(1)匀速
(2)3.2；62.5%
(3)不变 解析：(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时，系统处于平衡状态， 测力计示数才等于拉力大小； (2)由题图可知，测力计分度值为 0.2 N，示数为 3.2 N； 有用功：W 有＝Gh＝6 N×0.1 m＝0.6 J； 总功：W 总＝Fs＝3.2 N×0.3 m＝0.96 J， 第 2 次机械效率为：
提升题 12．小明用如图所示的滑轮组将一个重为 120N 的物体匀速提升 2m，所用的拉力为 50N，此 时拉力所做的功为 W，滑轮组的机械效率为 η1；若仍用该滑轮组提升一个重为 170N 的物 体，此时滑轮组的机械效率为 η2，则 W、η1、η2 分别是(不计绳重和摩擦) ( ) A．240J，80%，85% B．300J，80%，85%
(3)根据表中数据可知：
当 m1＝0.1 kg，η1＝45.5%；当 m2＝0.2 kg，η2＝62.5%；
当 m3＝0.3 kg，η3＝71.4%.
所以比较可知，滑轮组的机械效率随所提升重物质量的增大而增大．
提升题
12． B 13． C 14．A
15． 0.0375；65%
16．1000；80% 17．(1) 越低；
2.匀速竖直 3. 动滑轮的重；重物的重；摩擦；无关 4. 结构；合理；轻巧 5. 83.3%；变大． 6.66.7%；在不超过绳子能承受的最大拉力和不超过测力计量程的情况下增大钩码重 能力题
7. A 解析：滑轮组的机械效率与提升重物的高度无关．故选 A. 8．C 9．D 10． (1)匀速； (2) 2.4；83.3%.
械效率________；比较第 2、3 次实验数据得出：同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效
率________；比较第 1、4 实验数据得出：同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度
________．
(2)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，就让弹簧测力计
处于静止状态时才读数，该同学的读数与实际相比________ (选填“偏大”“偏小”或“不
六、测滑轮组的机械效率
基础题
1. 测量滑轮组机械效率的原理是 η＝
．实验器材除钩码、滑轮、细
线外还需
、
．
2．进行实验时必须
拉动弹簧测力计使钩码升高，目的是保证
测力计示数大小不变．
3．影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：
、
、
；滑轮机械效率跟绕线方法和重物提升高度___
_．
4．提高机械效率的主要办法是改进
W有 0.6 J η＝W总＝0.96 J＝0.625＝62.5%； ①处数据应为 3.2，编号②处数据应为 62.5%. (3)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，额外功的来源是克服动滑轮自重做的 功，额外功：W 额＝G 动 h， 有用功：W 有＝G 物 h，
总功：W 总＝W 额＋W 有＝G 动 h＋G 物 h，
(3)同一滑轮组的机械效率主要与提起物体的重力有关．
(4)不变．
解析：(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测力计示数稳定，便于读数；(2)由图
知，测力计的分度值为 0.2 N，测力计示数为 2.4 N；第 3 次实验中，滑轮组的机械效率：
W有 Gh 6 N × 0.05 m η＝W总＝Fs＝2.4 N × 0.15 m≈0.833＝83.3%；(3)实验选用的是同一滑轮组，动滑轮的
20．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：
实验 次数
物体 重力/N
提升 高度/m
拉力 /N
绳端移 动的距
离/m
机械效 率η
1
3
0.1
2.0
0.3
50%
2
6
0.1
①
0.3
②
(1)实验中要竖直向上___________拉动弹簧测力计，使物体升高．
变”)，测得机械效率偏高(选填“偏高”“偏低”或“不变”)，说明滑轮组的机械效率还
与________有关．
18．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：
实验 次数
物体 重力/N
提升 高度/m
拉力 /N
绳端移 动的距 离/m
1
3
0.1
2.0
0.3
(2)图乙中弹簧测力计的示数为___________ N，表格中②处数据应为___________.
(3)如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑
轮组的机械效率___________ (选填“变大”“不变”或“变小”)．
基础题
答案和解析
1. W 有/ W 总；刻度尺；弹簧测力计
A．需要的测量仪器有弹簧测力计、刻度尺 B．实际中发现 F＜G，s＞h，则省力费距离
Gh C．滑轮组的机械效率 η＝Fs D．提高机械效率可以通过减轻物重来实现 10．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽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 次实验，实验数据记录如下：
A．F1>F2，η1＝η2 B．F1<F2，;η2
D．F1>F2，η1<η2
15．如图，用滑轮组提升一重物，物体质量为 500g，钩码在 4s 内被匀速提升了 2cm，已知 弹簧测力计的拉力为 2.5N，则提升重物的过程中，拉力 F 的平均功率为_________W，滑轮 组的机械效率为_________.
能力题 7.下列做法不能够改变滑轮组机械效率的是( ) A．改变提升重物的高度 B．用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮 C．提升更重的物体 D．给定滑轮加润滑油 8．在测定滑轮组机械效率的实验中，下列要求错误的是( ) A．弹簧测力计必须先校零 B．弹簧测力计必须竖直向上拉 C．弹簧测力计必须在静止时读数 D．实验时装置旁的直尺必须竖直放置 9．如图所示，小明借利用滑轮组把货物提高 h 之际，体验测量滑轮组机械效率的实验， 以下说法错误的是(s 是人拉绳时绳子移动的距离)( )
16．如图所示，工人利用滑轮组以 250N 的拉力将 400N 的水泥匀速提高 2m.则此过程中， 工人拉力做的功是______J；该滑轮组的机械效率是______；工人对地面的压力与其重力相 比要______ (选填“大”或“小”)．
17．某班同学在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”时，他们猜想滑轮组的机械效 率可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关，各小组利用如图所示的装置 进行验证，杨阳那组得到的实验数据如表：
解析：(1)滑轮组中只有一个动滑轮，要求最省力，绳子应先系在动滑轮上面的挂钩上，
绕过定滑轮，再绕过动滑轮，此时 n＝3.
(2)第 2 次实验中的机械效率：
W有 Gh m2gh2 0.2 kg × 10 N/kg × 0.1 m
η＝W总＝Fs＝ F2s2 ＝
1.6 N × 0.2 m
＝0.625＝62.5%.
(1)实验中要竖直向上_______________拉动弹簧测力计，使钩码升高． (2)表格中编号①处数据应为_______________，编号②处数据应为_______________. (3)分析以上实验数据可以得出如下结论：______________________________． (4)若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机 械效率_______________ (选填“变大”“变小”或“不变”)． 11．有人说，同一机械的机械效率是不变的．小华设计了“探究滑轮组机械效率与所提升 重物质量的关系”实验，来检验此说法是否正确．