2019中考物理 知识点全突破系列 专题67 机械效率的测量实验(含解析)

九年级物理复习知识点专题提升训练机械效率测量实验1、用图示装置探究“斜面的机械效率”，实验记录如下表：（1）沿斜面拉动物体时，应使其做__________运动．（2）根据图中弹簧测力计的示数，可知第2次实验的机械效率为__________．由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，__________越小，机械效率越大．（3）第1次实验中，有用功为__________J，木块所受摩擦力为__________N．2、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如下左图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：(1)分析表中数据，回答以下问题：①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是_______．②第3次实验中滑轮组的机械效率是_______．③滑轮组的机械效率与_______无关．(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如右图所示．①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变_____________________．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：______________．3、小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上,联想到物理课上学到的知识,提出了以下两个问题:①斜面越缓越省力,是不是机械效率也越高呢?②对于同一个滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高;对于同一个斜面,是不是所推的物体越重,机械效率越高呢?为了解决以上问题,小亮与几名同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究,记录的部分实验数据如下表:实验次数斜面倾角物重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有用/J总功W总/J机械效率η①45° 1 0.7 0.9 1 0.7 0.9 77.8%②30° 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 71.4%③30° 2 0.5 1.4 1 1 1.4 71.4%(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上拉动物块;实验时要使木板和木块构成的斜面的倾角变大,应该把木板下面的木块向(选填“左”或“右”)移动.(2)通过对比实验①②的数据,得出的结论是:斜面越缓越省力,机械效率越.(3)通过对比实验(选填实验次数)的数据,得出的结论是:对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力.4、在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：（1）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上：（a）____________ ；（b）___________ ；（c）___________ ．（2）通过比较_________ 两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重_________ （选填“有关”或“无关”）．（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较_______ 两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是______________ 的（选填“正确”或“错误”）．5、（1）图中测力计示数为N。

2019年中考物理真题分类汇编——机械效率专题1.（2019重庆B卷，11）如图所示，用大小为5000 N的拉力F通过滑轮组将重为800N的物体匀速提升和10cm,不计绳重与摩擦,拉力F移动的距离为___cm，.滑轮组的机械效率%。

2.（2019荆州，23）湖北省第二届园林博览会将于2019 年9 月28 日在荆州开幕．在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用1000N 的拉力F 向下拉绳，使重1600N 的重物匀速上升了5m，此过程中克服绳重和摩擦做功500J，下列说法中正确的是（）A．拉力F 做功为5×103 JB．缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800 NC．动滑轮重为300ND．滑轮组的机械效率为75%3.（2019咸宁，24）用如图所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升了h,作用在绳上的拉力大小为F,则总功为,额外功为，效率为。

(用题中给出的物理量表示)4.（2019吉林，15）如图所示，用滑轮组把300N的重物匀速提升3m，人所做的有用功是J；如果用该滑轮组提升400N的重物，它的机械效率将。

5.（2019龙东，27）如图所示，小聪用滑轮组拉动水平地面上重为500N的物体A，使它匀速前进2m，地面对它的摩擦力为150N，小聪施加的拉力F＝100N（忽略绳重和滑轮重），则滑轮组做的有用功为J，滑轮组的机械效率为。

6..(2019娄底，14)既可以省力，又可以改变用力方向的滑轮是____（选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”）；利用一个效率为90%的杠杆做100J的总功，其中额外功是____J。

7.（2019鄂州，10）如图所示，利用动滑轮将重力为100N的物体在5s内匀速竖直提升，拉力F为60N，绳子自由端移动的距离为2m，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )A. 物体移动的速度为0.4m/sB. 所做的有用功为200JC. 动滑轮的机械效率为60%D. 拉力F的功率为24W8.（2019新疆，10）用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组甲和乙，分别匀速提升同一重物时，滑轮组甲和乙的机械效率分别为80%和75%，不计绳重和摩擦，滑轮组甲和乙中的动滑轮重力之比为A. 4:3B. 3:4C. 5:4D. 4:59.（2019呼和浩特，10）人类从刀耕火种，经过几次工业革命，走向了科技大发展的今天。

测量滑轮组的机械效率实验原理实验原理：机械效率是指机械能输出和输入之比。

在测量滑轮组的机械效率实验中，可以通过测量轮组的负荷和速度，来计算轮组的输入和输出机械能，从而得到机械效率。

要测量滑轮组的机械效率，最基本的方法是采用牛顿定律，利用重力势能和动能转化的原理进行实验。

具体步骤如下：1. 准备实验装置：选定一个质量较大的滑轮，其轮轴平行于桌面，滑轮的辊筒之间放置一段粗绳，绕过滑轮。

在滑轮上方的绳上，用许多小铅块做拉力，使得系统保持稳定。

2. 测量滑轮的负荷：将质量为m的物体与薄绳相连，沿绳的自由端放下，使其抵达土地。

为了保证负荷的准确，可以对负荷进行多次测量、取平均值的方法。

将负荷的重量用登录钩测量。

3. 测量滑轮的速度：为了能够测量滑轮的速度，需要在绳下方放一个定点，以便观察绳的运动状态。

在绳的下方，放置一个指环，指环由一根细绳固定，细绳长度为2m，细绳固定在试验台的上方。

指环上方通过固定点，细绳与胶皮带相连。

在实验时，将物体从指针处放下，并用计时器记录物体从指针到达指环的时间，同时观察细绳运动状态。

通过记录所消耗的时间以及物体位置变化的情况，可以得到滑轮的速度。

4. 计算机械效率：将测得的滑轮负荷和速度代入公式P=Fvt，计算出滑轮输出能量。

用输入能量除以输出能量，即可得到滑轮的机械效率。

机械效率计算公式如下：η = (F/d) / (mgh/t)F为滑轮的负荷（N），d为滑轮的直径（m），m为物块的质量（kg），g为重力加速度（m/s^2），h为滑轮高度（m），t为物块下落时间（s）。

通过测量滑轮组的机械效率实验，可以通过测量轮组的负荷和速度来计算轮组的输入和输出机械能，从而得到机械效率。

这个实验不仅对于物理学习者提高对于运动学、动力学等深度物理概念的理解，也在实际生活中有一定的应用。

滑轮组在现代工业生产中有着广泛的应用。

在机械和电力工业中，滑轮组是重要的传动组件，其主要作用之一是传递力量。

九年级物理测量机械效率实验辅导实验测量机械效率主要是考查测量滑轮组的机械效率和测量斜面的机械效率两个实验，解答的关键是掌握这两个实验的实验原理、实验过程，知道实验中需要测量的物理量和应注意的问题，会分析数据得出结论，并能采取措施提高机械效率。

1．实验的原理%100W W ⨯=η总有用原理2．测量物理量及测量工具 因为%100FsGh%100W W ⨯=⨯=η总有用，所以，对于滑轮组来说，需要测量钩码的重力、钩码上升高度、拉力大小和绳端移动距离。

对于斜面来说，需要测量物体的重力、斜面高度、沿斜面的拉力和沿斜面移动的距离。

测量工具需要弹簧测力计和刻度尺。

3．实验中的注意事项用弹簧测力计测拉力的大小时，若向下拉，由于弹簧测力计本身的重力作用会使测力计读数增大，从而增大误差，因而应采用向上拉弹簧测力计的方法。

注意要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，或沿斜面匀速拉动弹簧测力计，这样做可以减小弹簧测力计外壳与弹簧的摩擦，并且示数较稳定，便于读数，测量准确。

另外测重物上升高度h 和绳端移动距离s 时，只需测量h （或s ），然后根据s=nh 确定s （或h ）即可。

4．实验结论在不考虑绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率与物体的重量和动滑轮的重量有关。

同一滑轮组，被提升的重物越重，滑轮组机械效率越高；在提升相同的重物时，动滑轮的重量越小，机械效率越高。

斜面的机械效率跟斜面的光滑（粗糙）程度和斜面的倾斜程度有关，与物重无关。

倾斜程度相同时，斜面越光滑，斜面的机械效率越高；光滑程度相同时，斜面越陡（斜面的倾角越大），斜面的机械效率越高。

5．实验的拓展探究设计若猜想滑轮组的机械效率与滑轮组的绳子股数（绕法）有关，实验中，要保持提升重物相同，动滑轮个数相同，只改变绳子的绕法（股数），进行对比实验。

若猜想斜面的机械效率与斜面的摩擦力大小有关，实验中应保持物体重力不变，斜面倾斜程度不变，通过改变斜面的粗糙程度来改变摩擦力的大小。

实验19 测量滑轮组的机械效率 考点精讲【提出问题】对同一滑轮组装置，机械效率是否不变 【猜想与假设】同一滑轮组的机械效率可能与被提升物体物重有关 【设计与进行实验】1.实验器材： 弹簧测力计 、 刻度尺 、细绳、动滑轮、定滑轮、钩码若干；2.实验原理：总有W W =η；3.实验步骤：①安装好滑轮组，记下钩码和弹簧测力计的位置；②缓慢匀速拉动弹簧测力计，使钩码G 升高，用刻度尺测量钩码上升的高度h 和绳端移动的距离s ，填入表中； ③算出有W 、总W 、η，填入表格中；④改变钩码数量，重做两次实验，并将测量数据填入表中。

数据记录【分析和论证】由1、2、3次实验可知，提升的钩码重力增加时，有用功增加，额外功基本不变（克服摩擦力及动滑轮重力做的功基本不变），由额有有总有W W W W W +==η可知，机械效率会增大。

【实验结论】同一滑轮组的机械效率与被提升的物重有关，物重越大，机械效率越高。

【实验方法】 控制变量法的应用①探究滑轮组的机械效率与所吊的重物重力之间的关系（控制绕线方式相同，改变滑轮组所吊钩码的数量）；②探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力大小的关系（控制滑轮组所吊钩码的数量相同，改变动滑轮数量或换重力不同的动滑轮）；③滑轮组的机械效率与物体被提升的高度的关系（控制同一滑轮组的绕线方式相同，所提钩码重力相同，改变钩码上升的高度）。

【交流与讨论】（1）测量拉力大小的原理：用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动绳子目的（减小摩擦引起的误差），此时拉力大小等于弹簧测力计的示数；（2）承担重物绳子段数的判断：与动滑轮连接的段数即为承担重物绳子的段数； （3）滑轮组机械效率的影响因素：物体的重力、动滑轮重力、绳子与滑轮之间的摩擦力。

与绳子的绕法、绳子段数无关； （4）提高机械效率的方法增加物重、减小动滑轮重力、减小机械间的摩擦。

（5）弹簧测力计静止时读数的分析：所测拉力偏小，机械效率偏高，说明滑轮组的机械效率与物体的运动状态有关。

滑轮的机械效率一、单选题1.如图所示的每个滑轮质量相同，用它们提起同一重物，机械效率最高的是（）A. B. C. D.2.用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N。

则（）A.手的拉力：F甲=F乙；机械效率：η甲=η乙B.手的拉力：F甲＜F乙；机械效率：η甲＜η乙C.手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＜η乙D.手的拉力：F甲＞F乙；机械效率：η甲＞η乙3.如图甲所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，不计绳重．工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的速度为0.1m/s，工人拉力所做功与时间关系如图乙所示．因此可知（）A. 该滑轮组的效率为95% B. 0﹣10s 内建筑工人所做额外功为75JC. 0﹣8 s内建筑工人对水泥桶做的功为228JD. 建筑工人对水泥桶做功的功率为36W4.如图所示利用动滑轮提升货物，动滑轮重为20牛顿，绳与动滑轮间的摩擦及绳子重不计。

第一次把重为100牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的.机械效率为η1；第二次把重为200牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的机械效率为η2。

则（）A.η1＜η2B.η1＞η2C.η1＝η2D.η1和η2的关系无法确定5.如图所示，用滑轮组将重为600N的重物匀速提升，如果拉力为350N，则下列结论中正确的是（）A.如果将物体提升2m，拉力做功1200JB.物体升高1m，机械所做的有用功为350JC.物体以0.5m/s速度匀速上升，拉力的功率为350WD.此滑轮组的机械效率为80%6.下图为“测滑轮组机械效率”的实验．在弹簧测力计拉力作用下，重6N的物体2s内匀速上升0.1m，弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）．下列说法错误的是（）A. 弹簧测力计的拉力是2.4N B. 物体上升的速度为0.05msC. 弹簧测力计拉力的功率为0.12WD. 滑轮组的机械效率约83.3％7.如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程（）A. 额外功较小B. 额外功较大 C. 总功较小 D. 总功较大8.用如图所示的滑轮组提升300N重物，在绳子自由端施加的拉力为125N，4s内重物匀速上升2m，不计绳重和轮、轴间摩擦.则（）A. 绳子自由端移动的距离为4m B. 动滑轮重50NC. 拉力做功的功率为150W D. 此过程滑轮组的机械效率为80%9.如图所示，小红用10N的拉力将重为20N的物体在5s内匀速提升了0.2m，则以下说法正确的是（）A. 绳子自由端移动的距离为0.4m B. 有用功为4JC. 滑轮组的机械效为83.3% D. 拉力的功率为12W10.下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是（）A.有用功越多，机械效率越高B.同一起重机提起的货物越重，机械效率越高C.额外功越少，机械效率越高D.同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高11.图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。

2019年中考物理实验专题复习——探究滑轮组的机械效率的实验答案解析1.（2018铜仁）如图所示，小刚做“测量滑轮组的机械效率”实验时，用20N的拉力将重为30N的物体匀速提升30cm.求：①此滑轮组是由段绳子承担动滑轮和物体的总重。

②滑轮组的机械效率是 %．③测量滑轮组的机械效率时，下列因素中：a．动滑轮重力、b．绳子绕法、c．摩擦力、d．定滑轮重力、e．物体重力，对滑轮组机械效率有影响的是（）A．acde B．bce C．ace D．abcde【专题】实验题；测量型实验综合题．【分析】（1）根据作用在动滑轮上的条数确定几条绳子承担重物；（3）根据机械效率的概念分析解答。

【解答】解：①因为一个动滑轮提供两条绳子，而动滑轮中间的挂钩也提供一条，所以重物和动滑轮由3段绳子承担；②滑轮组的机械效率：③总功等于有用功加额外功，减小动滑轮重力，可以减小额外功，从而减小总功，根据可知，可以提高滑轮组的机械效率，故a有影响；，改变绳子绕法、减小定滑轮重力，滑轮组的机械效率不变，不能提高滑轮组机械效率，故b、d无影响；总功等于有用功加额外功，减小绳子与滑轮之间的摩擦，额外功减小，总功减小，有用功不变，可以提高滑轮组的机械效率，故c有影响；，增大重物重力，可以提高滑轮组的机械效率，故e有影响；故选C。

故答案为：①3；②75；③C。

【点评】此题考查滑轮组的认识、提高机械效率的方法，是一道综合性较强的题目，考查非常全面，需要学生具备扎实的物理知识。

2.（2018•南通）小华用图示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下：次数物重G/N 物体上升高度h/m 拉力F/N 机械效率η1 2 0.10 1.0 66.7%2 3 0.10 1.4 71.4%3 6 0.10 2.5（1）实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，绳端移动距离为0.3 m。

（2）第3次实验的机械效率为80 %。

（3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采取的措施是增加物重；小华所用动滑轮的重一定小于 1 N。