九年级物理探究滑轮组的机械效率专题练习(南京清江花苑严老师)解析

《探究滑轮组的机械效率》专题练习

1．如图甲所示，滑轮组在竖直向下的拉力F作用下，将重为1300N的物体匀速提起，在5s 时间内绳子自由端移动的距离为S=3m．图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系

图．

（1）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是，并列式计算出该物理量．

（2）计算滑轮组提升该重物时的机械效率．

（3）如图丙是该滑轮组的机械效率随物体的重力变化的图象（不计绳重与摩擦），求动滑轮重；

（4）一个体重为500N的同学能用此滑轮组提起丙图中最重的物体吗？

2．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：

次数钩

码

重

/N

动

滑

轮

重

/N

钩码

上升

的距

离/cm

弹簧测

力计

的示数

/N

弹簧测

力计

上升的

距离/cm

机械效

率

1 2 0.8 5 1 15 66.7%

2 4 0.8 5 1.7 15 \

3 6 0.8 5 \ 15 83.3%

（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；

（4）分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与有关；

（5）分析表中数据可知，F≠，可能的原因是：；

（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．η=B．η=C．η=D．η=1﹣．

3．小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图1所示．她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得下表所示的数据：

斜面倾斜角

θ小车重

G/N

斜面高

h/m

斜面长

S/m

拉力

F/N

有用功W

有

/J

总功W

总

/J

机械效率

η

12° 5 0.2 1 2.1 2.1 48% 30° 5 0.5 1 3.6 2.5 69% 45° 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3

（1）请你替小芳在上表的空格中填上适当的数据．

（2）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越，斜面越省力，斜面的机械效率越．

（3）实验过程中拉力的方向应与斜面．

（4）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持不变，斜面的光滑程不变，只改变，这种研究问题的方法我们称之为法．

（5）在上述实验中，物重，斜面长度不变，若不考虑斜面摩擦，如图2所示，哪个图能正确表示F与斜面高度h的关系．

4．在简单机械中，把有倾斜的坡面称为斜面，它便于把重物推上某一高处．小明同学在某次课外活动课上想研究斜面的使用特点．他先用弹簧测力计把重为G的物体缓慢提起h高度，此时测力计的示数情况如图（a）所示．再分别用弹簧测力计把该物体沿着倾角不同的光滑斜面拉到h高度，测力计的示数情况如图（b）、（c）、（d）所示．请仔细观察图中的操作和测力计的示数变化，然后归纳得出初步结

论．

（1）比较图（a）与（b）〔或（a）与（c）或（a）与（d）〕两图可知：．

（2）比较图（b）与（c）与（d）三图可知：．

（3）某实验小组的同学们利用上面的三个斜面探究“斜面的机械效率”实验，他们在实验过程中收集的数据如下表：

次数倾斜程度物块重力G/N 斜面高h/m 拉力F/N 斜面长s/m 机械效率η

1 较缓 5 0.

2 2.4 1 41.7%

2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%

3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%

①实验过程中应拉动弹簧测力计沿斜面做运动．

②分析表中的数据可知：在其它条件一定时，斜面越陡，机械效率越（高/低）．

③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，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（小数点后保留一位小数）．把第4次实验数据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．

④实验小组的同学发现在实验过程中弹簧测力计很难严格地沿斜面方向拉动（如图甲所示）．为了解决这个问题，实验小组的同学经过讨论后，决定利用一个滑轮来改进实验．请你在乙图中画出使用此滑轮的方法。

5．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多个，要研究其与B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变因素，从而进行研究．

（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：

猜想一：两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；

猜想二：两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，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验．验证猜想一的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小（相等/不相等），则可初步判断猜想一是错误的；

验证猜想二的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是（正确/错误）的．

（3）请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：．