专题14：测滑轮组的机械效率
1、某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示，第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。 （1）、请计算出后两次的机械效率，并填入表格中； (2)、比较1、2两次实验，可得的结论：_______________________________________ (3)、比较2、3两次实验，可得的结论：_______________________________________
次数 钩码重钩码上升测力计的测力计移机械效率0.9 1.6 1.1 0.3 0.3 0.5 74.1 G/N 1 2 3 2 4 4 高度h/m 示数F/N 动距离s/m η /％ 0.1 0.1 0.1
2、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，数据如下表： ① 表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是______ ② 3次实验中滑轮组的机械效率是_______
③ 本次实验得到的结论是：___________________________________ 实验 次数 1 2 3 物重 物体上升的高度测力计的示数F/N 测力计移动的距离G/N 6 6 6 h/cm 3 5 8 2.5 2.5 2.5 s/cm 9 18 24 （2）小红在小明实验的基础上利用图乙也做了实验， ①小红的做法是为了控究 _________________________
②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”），理由是：_____ ________________________________________________.
得到的结论是：___________________________ _______. （3）小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：
物理量 控制因素 较小提升速度 中等提升速度 较大提升速度 10 10 10 4.2 4.2 4.2 79.4 79.4 79.4 物重 G/N 绳端拉力机械效率η F/N /％ 在小军的实验中，你得到的结论是：________________________________________。
甲 3、在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如图是他实验中的情景，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_______J,人做的总功为______J。
钩码总重 钩码上升高度h(m) 测力计拉力 测力计移动距离G(N) 5 0.05 F(N) 1.4 s(m) 0.15 （2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是____________；结合测力计放大图，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是______。 钩码总重 钩码上升高度测力计拉力测力计移动距G(N) 5 h(m) 0.05 F(N) 1.4 离s(m) 0.15 4、某班同学利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率” 的实验以后，进行了小组交流，下表是甲乙两小组的实验数据记录： 实验小组 钩码重G/N 动滑轮重 G/N 拉力F/N 机械效率 η /％ 47.6 43.9 甲 乙 0.5 0.5 0.4 0.4 0.35 0.38 甲、乙两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮组机械效率却不同，可能的原因是什么？
5、在测定“各种滑轮组机械效率与物重关系”的实验中，小明用如图所示的滑轮组进行实验，并将数据记录在了下面表格中。 实验 钩码重钩码上升高 拉力 绳端移动距机械效率 次数 G/N 1 1 2 2 3 3 度h/m 0.1 0.1 0.1 F/N 离s/m 0.6 0.3 0.9 0.3 1.1 0.3 η/％ 55.6 （1）请你用笔画线代替绳子，根据数据组装滑轮组 ；并计算出后两次滑轮组的机械效率。 （2）就这一问题的研究，你认为她收集的数据是否充分？说明理由。
6、在研究“影响滑轮组的机械效率因素”的实验中，小聪同学预设的实验过
弹簧测力计测出一个钩码的重力，按照图甲组装滑轮组，静止时读出测力
数F1，根据 η=G/Fn计算出滑轮组的机械效率η1。再按照图乙组装滑轮轮大小变化），改变所提物重，提升两个钩码，重复上述实验计算出滑轮械效率η2，比较得出滑轮组的机械效率高低只与物重有关。指出实验方
程是：用计的示组（动滑组的机案有哪
些不足，并提出相应的改进意见。
7、学校实践活动中，小明同学在探究“测滑轮组的机械效率与物重的关系”的实验中，得到了如下实验数据：（不计绳重及摩擦） 实验 次数 物重 钩码上升拉力 绳端移动距机械效率 平均机械效离s/m 率 G/N 高度h/m F/N
1 2 3 4
2 4 6 8 0.1 0.1 0.1 0.1 1.5 2.5 3.5 4.5 0.2 0.2 0.2 0.2 66.7% 80% 85.7％ 88.9% 80.3% （1）请你指出表格中不合理的地方，并说出你认为不合理的理由. （2）聪明的小明仔细分析了实验表格，他发现了一个欣喜的结论，使用此滑轮组时拉力一定小于物重。请你对此结论进行评价.
8、在探究“滑轮组机械效率与物重关系”的实验中，用同一滑轮组装置做了三次实验，测量的数据如下表： 实验 钩码重次数 1 2 3 G/N 1 2 3 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 拉力 绳端移动距F/N 0.6 0.9 1.1 离s/m 0.3 0.3 0.3 机械效率 η/％ 55.6 74.1 90.9 右图是某公司的一幅广告宣传画：一个 巨大的滑轮提起一个小皮箱，宣传文字写着“事无大小，必尽全力”。
（1）请你分析上述实验数据，得出机械效率与物重的定性关系；
（2）利用这个关系对这幅宣传画发表自己的评述
9、将重物从楼下搬到楼上是很辛苦的。一位同学想运用所学的知识设计了一个升降装置，用电动机提供动力将物体拉上楼，经过班内同学交流确定以下两套方案，如甲乙两图，请你对两套方案进行对比，作出评价.
10、（2007武汉）小强在测滑轮组的机械效率时，记录了如下的实验数据：（不计绳重和摩擦） （1）根据下表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为 。
（2）请帮助小强画出该滑轮组的绕线方式。
（3）当动滑轮重为 N时，使用该滑轮组提起2N重的钩码刚好不省力。
11、（2007桂林）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 。 12、（2005盐城）在做“测滑轮组机械效率”的实验中，小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮
组（每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）。
（1）对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直
匀速拉动弹簧秤使钩码升高，从弹簧秤上读出拉力值F，即可算出该滑轮组械效率η= 。 （2）比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η甲 η乙（选填：＞、＜或＝）。 （3）实验后小强猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不
向上的机
是固
定的，于是他用实验进行了探究，并证明自己的猜想是正确的。你认为小强应采
用的正确方法是什么？答： 。 13、在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验， 实验数据如下表所示． 序号 1 2 钩码重 钩码上升的高G/N 2 4 度h/cm 5 8 弹簧测力计 的示数F/N 0.6 1.1 弹簧测力计移动的距离S/cm 25 (1) 在表格的空格处，填上合适的数据． (2) 在图16中用笔画线代替细绳组装滑轮组．
(3)第1次实验测得滑轮组的机械效率为________．
(4)如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在___________范围内．
14、在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明同学测的数据如下表所示： （1）根据表格提供的信息请你帮小明完成滑轮组的装置图。 （2）中空写出效率
3 钩码重/N 弹簧测力计读数/N 1.2 钩码移动的距离/m 0.1 弹簧测力计移动的距离/m 0.3 机械效率 在表白处机械的
值。
（3）实验后小明积极思考如果该滑轮组的滑轮个数及绕绳方式不变，改变其
他因素是否会影响它的机械效率呢？他想可能改变绳子与滑轮之间的摩擦会影 响机械效率。你还能提出一个猜想吗？并针对你的猜想设计实验方案。
猜想； ； 实验方案： 。
15.小明测滑轮组机械效率的实验过程如图14所示。小明匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数如图
丁所示。
甲 乙 图14 丙
（2）若增加提升钩码的个数，该滑轮组的机械效率 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
影响该滑轮组机械效率的因素还有 。
16、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，实验装置如下图：
物理量 钩码重G（N） 钩码上升高度h（m） 绳端拉力F（N） 绳端移动距离S（m） 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 4 0.1 1.4 0.5 3 6 0.1 2.4 0.3 甲 乙 丁 丁
（1）根据上面的实验数据，计算该滑轮组做的有用功、总功和机械效率（写出计算步骤）。
（1）通过表中数据可分析出实验1是用 （填“甲”或“乙”）图做的实验，实验2是用 （填
“甲”或“乙”）图做的实验。（2分）
（2）请将表中空白处填上恰当的数据。（百分号前保留整数）（2分）
（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___________。（1分）
（4）比较实验1和实验3可得正确结论：使用同一滑轮组，________________________，可以提高滑轮组的机械效率。（1分）
17、在探究“滑轮组的机械效率与提升物体的重力大小是否有关”的实验中，所用的实验装置如图(甲)所
示。另外提供的实验器材还有：一把刻度尺、钩码(质量未知)若干。
(1)请画出记录实验数据的表格，并写出用直接测量的物理量表示的机械效率表达式。 ①记录实验数据的表格：
②用直接测量物理量表示的机械效率表达： 。
(2)在实验中匀速提升物体时，弹簧测力计的示数如图(乙)所示，则拉力的大小 N。如果拉弹簧测力计时用力较大，使物体运动的速度越来越大了，则测得的滑轮组的机械效率将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
18、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设：滑轮组机械效率高低可能与动
滑轮重有关；滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关；滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。
一位同学设计了如图5所示的四个滑轮组，并将所滑实验数据填入下表： 实验次数 动滑轮重/N 物重/N 拉力/N 绳子的股数n 机械效率η 1 2 3 4 1 1 2 1 2 4 4 4 1 1.67 2 2.5 (1) 实验时，应_________、__________ 拉动弹簧测力计，使钩码上升，并由弹簧 测力计读出绳子自由端的_____________ 的大小；同时用____________测出钩码升 高的高度人。
(2)在表中填上四次实验的绳子的股数n和
机械效率。
(3)根据实验_______和________(填①、②、
③、④)可知，滑轮组机械效率高低与被提物重有关； 图5
(4)根据实验②和③可知，滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越______________; (5)通过实验可以发现，不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越__________；
(6)要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关，应该选用__________(填“同一”或“不同”)滑
轮组，提升___________(填“相同”或“不同”)的高度去研究。
19、某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如
图27中的甲、乙、丙所示。 次钩码重数 G／N 1 2 2 3 4 4 钩码上升高度h／m 0．1 0．1 0．1 有用功W有用／J 0．2 0．4 测力计拉力F／N 0．9 1．6 1．1 测力计移动距离S／m 0．3 0．3 0．5 总功 W总／J 0．27 0．48 0．55 机械效率η 74．1% 83．8% （1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效
率越________。
（2）第3次实验中所做的有用功是________J，机械效率是________ （3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，使动滑轮
所做的额外功________（选填“增大”或“减小”），因而．由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。
（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，________额外功
（选填“增大”或“减小”）。 20、做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按照图6所示装置对动 滑轮
特点进行了探究，记录的数据如下表：
通过分析数据。她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
（1）该实验中出现这样结果的主要原因是什么？除此之外还应满足什么条件时“使用动滑轮能省一半的
力”？
（2）分析表中数据你还发现该装置的机械效率随物重的增大怎样变化？
21、在探究滑轮组机械效率的实验课上，同学们利用老师提供的器材组装了多种滑轮组；
（1）请你在上图中仸选两图，猜想它们的效率是否相同，如果不同可能是什么因素影响了它们的效率？
（2）请你根据你的猜想，设计合理的实验步骤来验证它；
（3）根据可能出现的现象写出实验结论
参考答案： 1、
（1）同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高
（2）不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低 2、18cm或5cm、80%、滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关
（2）滑轮组的绕线方式 、相同、做的有用功相同，做的额外功也相同、滑轮组的机械效率与绕线方式无关、滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关
3、0.25、0.21、有用功大于总功、测力计的示数读错、92.6%
4、测拉力时没有使测力计匀速上升，造成测量的力不准确、滑轮的轮与轴间的摩擦力大小不同
5、不充分，因为他只采用了此滑轮组进行了三次实验，应该换用不同的滑轮组再进行实验，结论就会更可靠。
6、（1）、在静止时读弹簧测力计的示数，应在匀速运动过程中读数
（2）、探究机械效率与物重关系时，换用了不同的滑轮组，应用同一个滑轮组进行实验 （3）、探究机械效率与哪些因素有关，而得到的结论是只与物重有关
7、（1）平均机械效率一栏不合理，物重发生改变时，机械效率已经发生改变，求平均机械效率无意义。 （2）不正确，他只探究了物重大于1N时的情况，应再探究物重等于1N和物重小于1N时的情况。 8、甲的机械效率比乙的高、物重太大时，甲提不起来、乙比甲省力 9、（1）同一滑轮组，物重越重，滑轮组的机械效率越高 （2）物重越小，滑轮组的机械效率越低
G10、不考虑摩擦和绳重时，F＝（G＋G动）/n，代入η＝Fn，得η＝G/(G+G动)，代入数据可求得η＝80％。由表格中数据可知，s=2h，所以绕线时，要有2股绳子吊起动滑轮。根据滑轮组省力公式F＝（G＋G动）/2，不省力即F=G物＝2N，解得G动＝2N。
11、（1）仸选其中一个均可 （2）（3）见下表 选择 补充器材 控制因素 ① 弹簧测力计，刻度尺 斜面长、斜面的粗糙程度、物体重 ② ③ ④ 弹簧测力计，刻度尺，毛巾 弹簧测力计，刻度尺 斜面长、斜面高、物体重 斜面高、斜面的粗糙程度、物体重 弹簧测力计，刻度尺，不同重物 斜面长、斜面高、斜面的粗糙程度 G12、（1）η＝Fn；（2）＞；（3）用相同的滑轮组提升不同的数量的钩码，分别测出相应的机械效率，然后进行比较，得出结论。
13、（）、40 （2）略 （3）66.7﹪（4）66.7％〈η〈72.7％ 14、（1）略 （2）83.3％（3）略
15、⑴根据题目的实验数据得知：物体重G＝2.0N，弹簧测力计拉力
F＝0.8N， 物体升高H＝0.1 m，弹簧测力计移动的距离L＝0.3m 根据W＝FS得：W有＝GH＝2.0N×0.1m＝0.2J W总＝FL＝0.8N×0.3m＝0.24J
η＝W有／W总＝0.2J／0.24J＝83.3﹪ ⑵增大 动滑轮重 绳的重及机械的摩擦
16、（1）甲、乙 （2）74％ 83％ （3）越低 （4）物重越重，滑轮组的机械效率越低 17、 次钩码重数 G／N 1 2 钩码上升高度h／m 有用功W有用／J 测力计拉力F／N 测力计移动距离S／m 总功 W总／J 机械效率η 3 （2）Gh/FS×100％ (3)0.8N 、偏小
18、（1）匀速、向上、 拉力大小 刻度尺（2）3、3、3、2 66.7％、80％、66.7％、80％ （3）①、② （4）低 （5）低 （6）同一 、不同
19、（1）、高 （2）、0.4 72.7％ （3）增大（4）减小 20、（1）绳与轮间的摩擦、动滑轮重使用轻质的滑轮 （2）、同一滑轮组，机械效率随物重的增大而增大 21、略
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