滑轮和斜面的机械效率
、探究影响滑轮组机械效率的因素
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)
滑轮组的机械效率(不计摩擦) W有用W有用G物h G物1
W总W有用W 额外G物h G轮h G物G轮
1 G轮
G物
r实验钟码上升的评簧测力计的弾竇测力计上升的
距离血E读就/N距离/cm
1
2
■
K0-824833%
2
451,515①
6 n
10①90.9%
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______ 。
1 1
1=FI
2-
4_°
9是他实验中的情景，下表
育码上升高度A
(m)
楠力册fc力F
w
嘉力忖移动距嵩
上
(m)
2 a os0.4 a i5
(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123
钩码重G/N446
钩码上升咼度h/m0.10.10.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s/m0.30.50.3
机械效率n74%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：W有用Gh ；总功：W总FL ；额外功：W额外fL
(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
(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:
实验斜面的物块重量斜面咼度沿斜面拉力斜面长机械效
次数倾斜程度G/N h/m F/N s/m率
1较缓100.1 5.01
2较陡100.3 6.7145%
3最陡100.58.4160%
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斜面咼h/m沿斜面拉力F/N斜面长S/m有用功W t/J总功W总/J斜面机械效率较缓100.1311333.3%较陡100.2412450%最陡100.416
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)
实验斜面倾斜
接触面木块重|斜面咼度拉力斜面长机械效
次数程度G/N h/m F/N S/m率n
1最陡木块与木板 5.00.20 4.50.3074.1%
2较陡木块与木板 5.00.20 3.80.4065.8%
3较缓木块与木板 5.00.20 3.40.5058.9%
4较缓木块与棉布 5.00.20 4.00.50
5较缓木块与毛巾 5.00.20 4.80.5041.7%
n
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：
105①2068.5%
155 5.120②
（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0点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,
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0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n = 。（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：
（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
场怵1■升的距高肘cm 押醫割力计
的读垃井豪糧力计上
升的护ft j/CTtl
UM
j -—
1
W30
10230
33102330
n 9 21（1）在实验操作中应竖直向上_____________ 拉动弹簧测力计。
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
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
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 12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
实验次数
钩码重G N 钩码上升咼度h / cm 弹簧测力计示数F /N 弹黄测力计移动的距离s / cm |机械效率n%
1 1 10 0.5 30 66.7
2 2 10 0.75
30
88.9
3
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。
9. （2011年中考?黑龙江大庆卷）小霞在做“测滑轮组机械效率”的实验前猜想，滑轮组机械效率的大小可能 与三个因素有关：
（1）所提物体的重力；（2）动滑轮 的重力；（3）绳子的绕法.
6N 。 实验时要竖
.cm,该滑轮组的机械效率为
_____ % （结果保留一位小数）