2018中考物理试题分类汇编-专题21机械效率.docx

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1、2018中考物理试题分类汇编:专题21 机械效率一选择题(共8小题)1(2018福建)如图,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【分析】不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功与额外功之和; 机械效率是有用功与总功的比值。由此分析解答。【解答】解:AB、由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由W额=G动h知,提升A和B所做额外功相同,故

2、A、B错误;CD、不计绳重与摩擦的影响,滑轮组的机械效率:=,额外功相同,提升A物体时滑轮组的机械效率较大,所以提升A物体所做的有用功较大,其总功较大,故C错误、D正确。故选:D。2(2018自贡)如图所示,用滑轮组提升重物时,重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N,则提升重物的过粒中()A做的总功是400JB拉力F的功率是25WC绳子自由端被拉下1mD滑轮组的机械效率是80%【分析】(1)(3)已知拉力大小,由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,则s=2h,求出拉力端移动距离,利用W=Fs可求总功;(2)知道做功时间,利用P=求出拉力F的功率;(4)已知物

3、重和物体被提升高度,根据公式W=Gh可计算出有用功;利用效率公式=求滑轮组的机械效率。【解答】解:AC、由图知,n=2,则绳子自由端移动的距离:s=2h=21m=2m,故C错误;拉力做的总功:W总=Fs=250N2m=500J,故A错误;B、拉力F的功率:P=50W,故B错误;D、有用功:W有用=Gh=400N1m=400J,滑轮组的机械效率:=100%=100%=80%,故D正确。故选:D。3(2018东营)对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是()A通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%B做功多的机械,功率一定大C功率大的机械,做功一定快D做功快的

4、机械,机械效率一定高【分析】(1)机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值,与做功快慢没有关系;使用任何机械不可避免地做额外功,所以机械效率一定小于100%;(2)功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快。【解答】解:A、使用任何机械都要做额外功,所以总功一定大于有用功,即有用功与总功的比值一定小于1,也就是机械效率小于100%故A错误;B、功率是做功多少与所用时间的比值。做功多,时间不确定,功率大小不能确定。故B错误;C、功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小,则做功慢。故C正确;D、机械效率与做功快慢没有关系。故D错误。故选:C。4(2018攀

5、枝花)某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物G提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是()A力F1和F2做功的功率相同B力F1和F2做的总功相同C乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大D甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高【分析】使用滑轮组时,手拉绳子自由端做的功是总功;总功与所用时间之比是拉力做功的功率;根据已知条件判断省力情况;利用公式=比较滑轮组机械效率。【解答】解:由图知,甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3,乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。AB、若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为:s甲=3h,s乙=4h

6、;甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F13h,乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F24h,已知F1=F2,所以W甲总W乙总,故B错误;已知时间相同,由公式P=知,P甲总P乙总故A错误;CD、已知F1=F2,所以省力情况相同,故C错误;甲、乙两滑轮组提升的物重G相同,设一个动滑轮的重为G动,不计绳重及摩擦,则甲滑轮组的机械效率为:甲=,乙滑轮组中有2个动滑轮,同理可得,乙滑轮组的机械效率为:乙=,所以甲乙,故C错误,D正确。故选:D。5(2018宜昌)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

7、起重机提起同一货物越快,机械效率越高【分析】(1)机械效率是有用功与总功的比值。(2)增加物重,其他条件不变,有用功增多,有用功在总功中所占的比例增大,机械效率升高;(3)机械效率高的机械,说明所做有用功占总功的比值大,额外功所占总功的比值小,不是做的额外功越少,(4)机械做功的快慢指功率,机械效率大小与功率大小没有关系。【解答】解:A、机械效率是有用功与总功的比值,由于总功的多少不确定,所以无法判断有用功与总功比值的大小,即机械做的有用功越多,其机械效率不一定高,故A错误;B、起重机提起的货物越重,所做的额外功基本不变,有用功在总功中所占的比重越大,所以它的机械效率越大,故B正确;C、机械效

8、率越高,说明所做有用功占总功的比值大,额外功所占总功的比值小,不是做的额外功越少,故C错误;D、使用滑轮组做功越快,说明功率越大,但机械效率与功率没有关系,故D错误。故选:B。6(2018广安)如图所示,斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N(忽略绳子的重力)。则下列说法正确的是()A斜面上的摩擦力是50NB拉力的功率是50WC拉力所做的功是300JD斜面的机械效率是80%【分析】(1)利用W=Fs计算该过程拉力F做的功;利用W有=Gh求出有用功,利用W额=W总W有求出额外功,然后利用W额=fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力

9、大小;(2)利用P=求拉力做功功率;(3)斜面的机械效率等于有用功与总功之比。【解答】解:(1)拉力F做的功:W总=Fs=150N3m=450J;有用功:W有用=Gh=500N0.6m=300J,额外功:W额=W总W有用=450J300J=150J,由W额=fs可得,物体在斜面上受到的摩擦力:f=50N,故A正确、C错;(2)拉力的功率:P=75W,故B错;(3)斜面的机械效率:=100%66.7%,故D错。故选:A。7(2018深圳)如图为“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

10、测力计的拉力是2.4NB物体上升的速度为0.05m/sC弹簧测力计拉力的功率为0.12WD滑轮组的机械效率约83.3%【分析】(1)先确定弹簧测力计的分度值,再根据指针位置读数;(2)利用速度公式求物体上升速度;(3)由图知,n=3,重物上升h,则拉力端移动的距离s=3h,利用W总=Fs求出拉力做的功;利用P=求拉力做功功率;(4)知道物体重,利用W=Gh求出有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。【解答】解:A、由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2.4N,故A正确;B、物体上升速度v=0.05m/s,故B正确;C、由图知,n=3,拉力端移动距离s=3h=30.1

11、m=0.3m,拉力做功W总=Fs=2.4N0.3m=0.72J,拉力做功的功率:P=0.36W,故C错误;D、有用功W有=Gh=6N0.1m=0.6J;滑轮组的机械效率:=100%83.3%,故D正确。故选:C。8(2017黑龙江)分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为定、动、组(不计绳重和摩擦,设每个滑轮质量相等),则下列选项中正确的是()A组动定B动定组C定动组D定组动【分析】克服物体的重力所做的功是有用功,由题知匀速提升同一物体到同一高度处,可知做的有用功相同;不计绳子质量和摩擦,额外功W额=G轮h,知道使用定滑轮、动滑

12、轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2,可以得出做的额外功的大小关系,由于W总=W有用+W额,可以得出所做的总功的大小关系,再利用效率公式比较三种情况下机械效率的高低。【解答】解:匀速提升同一物体到同一高度处,由W有用=Gh可知,三种情况下做的有用功相同,大小都为W有用;不计绳子质量和摩擦,所做的额外功:W额=G动h,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时,动滑轮的个数分别为0、1、2,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时,做的额外功:W额定W额动W额组,由W总=W有用+W额可知三种情况下做的总功:W定W动W组,由=可知,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率:组动定。故选:A。二多选题(共3小题)9(2018聊城

13、)工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s。已知车厢高1.5m,木板长3m,货物质量为60kg,沿斜面所用的拉力为400N,g=10N/kg,则下列说法正确的是()A工人做的总功为900JB工人做的额外功为300JC工人做功的功率为60WD此斜面的机械效率为75%【分析】根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功,即总功;再根据P=可求功率;再根据W=Gh求出有用功;然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率。【解答】解:A、工人做的总功为:W总=Fs=400N3m=1200J;故A错误;B、做的有用功为:W有=Gh=mgh=6

14、0kg10N/kg1.5m=900J;所做额外功为:W额=W总W有=1200J900J=300J;故B正确;C、工人做功的功率为:P=80W;故C错误;D、斜面的机械效率为:=100%=75%;故D正确;故选:BD。10(2018滨州)如图所示,重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,下列说法正确的是()A绳子自由端移动的距离为3mB有用功为400JC拉力F的功率为9WD物体与地面间的滑动摩擦力为72N【分析】(1)知道物体移动速度和时间,利用s=vt求物体移动距离,由题知,n=3,拉力端移动

15、的距离等于物体移动距离的3倍;(2)利用W=Fs求拉力做的总功,利用机械效率公式计算有用功;(3)利用功率公式求拉力做功功率;(4)知道机械效率和拉力大小,利用=求摩擦力f。【解答】解:A、由图知,n=3,则绳子自由端移动的距离:s绳=3s物=3v物t=30.1m/s10s=3m,故A正确;B、拉力做功为:W总=Fs绳=30N3m=90J,有用功:W有=W总=80%90J=72J,故B错误;C、拉力做功的功率:P=9W,故C正确;D、有用功W有=fs物,拉力做的总功W总=Fs绳,由=得,物体与地面间的滑动摩擦力:f=3F=80%330N=72N,故D正确。故选:ACD。11(2018通辽)如图

16、,用滑轮组提升重物时,重400N的重物在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N,不计绳重和摩擦,则提升重物的过程中()A绳子自由端下降速度为0.3m/sB动滑轮的重力为100NC拉力F的功率是40WD滑轮组的机械效率是80%【分析】(1)由图知,n=2,绳子自由端移动的距离s=2h,利用速度公式求其速度;(2)不计绳重和摩擦,利用F=(G+G轮)求出动滑轮的重力;(3)利用W=Fs求总功,再利用P=求拉力做功功率;(4)利用W=Gh求有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。【解答】解:A、由图可知,n=2,绳子自由端移动的距离s=2h=21m=2m,绳子自由端移动的速度v=0

17、.2m/s,故A错;B、不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G轮),则动滑轮重力:G轮=2FG=2250N400N=100N;故B正确;C、拉力做的总功:W总=Fs=250N2m=500J,拉力的功率:P=50W,故C错误;D、有用功:W有用=Gh=400N1m=400J,滑轮组的机械效率:=100%=80%,故D正确。故选:BD。三填空题(共10小题)12(2018临沂)小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶,动滑轮重20N(不计绳重和摩擦),小明拉绳子的动力为80N;如果向水桶内再加入40N的水,提起时动滑轮的机械效率变大(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【分析】不计绳重和摩擦,人拉绳子自

18、由端的拉力F=(G+G动);用同一个滑轮组提升物体时,物重越大,效率越高。【解答】解:由图可知,该滑轮为动滑轮,有两段绳子拉着动滑轮,不计绳重和摩擦,则拉绳子的动力:F=(G+G动)=(140N+20N)=80N;使用同一滑轮组,在提升高度相同时,所做的额外功不变,增加水的重力,增大了有用功,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大。故答案为:80;变大。13(2018菏泽)使用同一个滑轮组提升物体,提升的物体质量越大,滑轮组的机械效率越高(填“越高”、“越低”或“不变”)【分析】提升的物体质量越大(即提升物体的重力越大),在提升高度相同时,所做有用功越大;用同一个滑轮组提升物体,克服

19、绳重、摩擦和动滑轮重力所做的额外功变化不大;根据有用功在总功中所占的比例可判断机械效率的变化情况。【解答】解:使用同一个滑轮组提升物体,提升的物体质量越大(即提升物体的重力越大),在提升高度相同时,所做有用功越大,而所做的额外功变化不大,则有用功在总功中所占的比例越大,即滑轮组的机械效率越高。故答案为:越高。14(2018岳阳)用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720N的货物匀速提高10m,所做的总功为12000J,此时滑轮组的机械效率为60%;用该滑轮组提升更重的物体,机械效率会变大(选填“变小”、“不变”或“变大”)。【分析】知道物体重和提升的高度,利用W=Gh求有用功,又知道总功,利用效率公

20、式求滑轮组的机械效率;用同一个滑轮组提升物体时,物重越大,效率越高。【解答】解:有用功:W有用=Gh=720N10m=7200J;已知所做的总功:W总=12000J;则滑轮组的机械效率为:=100%=60%;用该滑轮组提升更重的物体,在提升高度相同时,由于物重增大,则有用功增大,而额外功几乎不变,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大。故答案为:60%;变大。15(2018云南)如图所示,用滑轮组把质量为80kg的物体匀速提升3m,若拉力F=500N,则滑轮组的机械效率为80%,若不计绳重和摩擦,则动滑轮受到的重力为200N。【分析】(1)知道物体质量,利用G=mg求其重力,再利用W

21、=Gh求拉力做的有用功;由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h,利用W=Fs求总功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。(2)不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),据此求动滑轮重力。【解答】解:(1)物体的重力:G=mg=80kg10N/kg=800N,做的有用功:W有用=Gh=800N3m=2400J,由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h=23m=6m,拉力做的总功:W总=Fs=500N6m=3000J,滑轮组的机械效率:=100%=80%;(2)不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),则动滑轮重力:G动=2FG=2500N800N=200N。故答案为:80%;200。16(2018枣庄)

22、如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GAGB,则甲乙;若FA=FB,则GAGB(选填“”、“”或“=”)【分析】(1)不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,根据=100%=100%=100%结合GAGB比较两滑轮组的机械效率关系;(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据F=(G+G动)结合FA=FB得出提升物体的重力关系。【解答】解:(1)不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,则滑轮组的机械效率:=100%=100%=100%

23、=100%,因物体的重力G越大,1+越小,越大,且动滑轮的重力相等,所以,GAGB时,甲乙;(2)由图可知,n甲=2,n乙=3,由F=(G+G动)可得,提升物体的重力:G=nFG动,则FA=FB时,提升物体的重力关系为GAGB。故答案为:;。17(2018广州)小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,测出A移动的距离s、水平拉力F和A的重力G。(1)以上条件能否求出此时滑轮的机械效率?不能,如果能,写出的表达式;如果条件不足,写出还需补充的物理量的测量步骤和符号,并写出的表达式=100%(用题目已知及补充的物理量符号表示)(2)若A在10s内运动了4m,A的速度为0.4m/s。【分析】(

24、1)根据=可求出滑轮的机械效率,据此分析需要补充的物理量;(2)根据速度公式v=求出A的速度。【解答】解:(1)根据=可知,要求出滑轮的机械效率,补充的物理量为:摩擦力f;测量摩擦力时应水平匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于拉力;作用在动滑轮上有两段绳子,所以拉力F通过的距离为物体A移动距离的2倍,滑轮的机械效率为:=100%;(2)物体A的速度为:v=0.4m/s。故答案为:(1)不能;=100%;(2)0.4m/s。18(2018眉山)如图所示,一同学在用滑轮组匀速提升不同重物时,记录下了绳子自由端拉力F与对应所提升的物体的重力G,如下

25、表:G/N123456F/N0.81.31.82.32.83.3根据上表数据分析可知,绳子自由端拉力F与物体重力G的关系式为F=0.5G+0.3N;当物体重力G=10N时,此滑轮组的机械效率=94.3%。【分析】由表格数据,重力G每增大1N,绳子自由端的拉力F增大0.5N,所以F与G成一次函数关系,由此解答;根据物体的重力求出拉力的大小,然后根据机械效率公式求出机械效率。【解答】解:由表格数据可知,重力G每增大1N,绳子自由端的拉力F增大0.5N,所以F与G成一次函数关系,设F与G关系的表达式为F=kG+b,由表格第一组数据,当G=1N,F=0.8N,则:0.8N=k1N+b由表格第二组数据,

26、当G=2N,F=1.3N,则:1.3N=k2N+b可得k=0.5,将k=0.5代入解得b=0.3N,所以拉力F与物体所受重力G的关系式:F=0.5G+0.3N;当物体重力G=10N时,此时的拉力:F=0.510N+0.3N=5.3N;由图可知,有两段绳子拉着动滑轮;滑轮组的机械效率为:=94.3%。故答案为:0.5G+0.3N;94.3%。19(2018安徽)如图所示,当工人师傅用400N的拉力向下拉绳时,可使重680N的重物匀速上升,此过程中滑轮组的机械效率为85%。【分析】已知拉力、物重,利用=可计算滑轮组机械效率。【解答】解:由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数:n=2,由=得,滑轮组的机

27、械效率:=100%=100%=85%。故答案为:85%。20(2018安顺)工人借助如图所示的装置,在20s时间内将700N重的货物匀速提升了4m,已知他对绳子的拉力为500N该过程中,工人所用装置的机械效率为70%,工人对绳子拉力的功率为200W。【分析】(1)根据图中滑轮组中线的绕法,有两段绳子承担总重,绳子自由端移动距离s=2h,利用滑轮组机械效率的公式=计算出滑轮组的机械效率;(2)已知绳子自由端被拉下的距离,根据公式W=Fs可求出拉力所做的功;根据P=计算出拉力的功率。【解答】解:(1)由图可知n=2,则绳子自由端移动的距离s=2h=24m=8m,工人所用装置的机械效率:=100%=

28、100%=100%=70%。(2)拉力做的功:W=Fs=500N8m=4000J,拉力的功率:P=200W。故答案为:70%,200。21(2018德阳)如图所示,沿斜面把质量为12kg的一个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力是F=100N,斜面长2m、高1m,则其机械效率是60%,物体所受摩擦力是40N(取g=10N/kg)【分析】知道拉力大小,利用W=Fs求出总功,利用W=Gh求出有用功,利用效率公式求出斜面的机械效率。克服摩擦力做的功即为额外功,根据W=fs求出摩擦力的大小。【解答】解:(1)有用功:W有=Gh=mgh=12kg10N/kg1m=120J;拉力做的总功:W总=Fs=10

29、0N2m=200J;斜面的机械效率:=100%=60%;(2)额外功:W额=W总W有=200J120J=80J,由W额=fs可得,物体所受的摩擦力:f=40N。故答案为:60;40。四实验探究题(共7小题)22(2018兰州)如图所示为测定动滑轮机械效率的示意图。用弹簧测力计拉动绳子自由端,将质量为200g的钩码从A位置匀速提升至B位置,同时弹簧测力计从图中的A位置匀速竖直上升至B位置,在此过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示,请根据所做实验进行分析(g=10N/kg);(1)弹簧测力计的示数为1.2N:拉力F所做的功为0.048J。(2)动滑轮的机械效率约为83.3%

30、。(结果保留一位小数)【分析】(1)由乙图根据测力计分度值读数;由甲图知,绳子自由端移动的距离,根据W总=Fs求拉力F所做的功;(2)由图甲知,物体A上升的高度,根据G=mg求物体的重力;根据W有=Gh求做的有用功;根据=100%求动滑轮的机械效率。【解答】解:(1)由乙图知,测力计分度值为0.2N,示数为1.2N,由甲图知,绳子自由端移动的距离为:s=8.50cm4.50cm=4.00cm,拉力F所做的功为:W总=Fs=1.2N0.04m=0.048J;(2)由图甲知,物体A上升的高度h=2.00cm,物体的重力:G=mg=0.2kg10N/kg=2N,做的有用功:W有=Gh=2N0.02m

31、=0.04J,动滑轮的机械效率约为:=100%83.3%。故答案为:(1)1.2;0.048;(2)83.3%。23(2018绵阳)某小组同学测量滑轮组的机械效率。实验步骤有:(i)按照如图所示安装滑轮组,测钩码重力G并记钩码和绳端的位置(ii)用弹簧测力计缓慢拉动绳端,使钩码上升,读出拉力F的值,并测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s;(iii)记录实验数据填入表格中(表格略);(iv)多次改变钩码的数量,重复上述实验;(v)用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码,分别测机械效率;(vi)分析测量结果,讨论影响机械效率的因素回答以下问题:(1)除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材

32、是刻度尺。(2)滑轮组机械效率的计算公式是=(用直接测得的物理量符号表示)。(3)关于影响滑轮组机械效率的因素,该小组同学讨论后得到以下认识,你认为正确的有ADE(填序号,可能不止一项正确)。A在相同情况下,摩擦越大,机械效率越小B在相同情况下,摩擦越大,机械效率越大C忽略摩擦,定滑轮质量相同,则机械效率相同D忽略摩擦,动滑轮质量相同,则机械效率相同E忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越大F忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越小【分析】(1)(2)滑轮组是用绳子把定滑轮和动滑轮组装而成的机械装置,根据滑轮组的机械效率公式=分析探究所需要测量的工具以及测量

33、的量、表达式;(3)滑轮组机械效率与物体重力、动滑轮的重力,以及摩擦力的大小有关,在有用功不变的情况下,所做的额外功越多,滑轮组的机械效率越低。【解答】解:(1)由图可知,除了滑轮,弹簧测力计外,还需要测量高度的刻度尺;(2)由滑轮组的图上可知,n=3滑轮组做的有用功为W有=Gh,总功为W总=Fs,机械效率的表达式为=;(3)AB、在相同情况下,摩擦越大,所做的额外公功越多,机械效率越小,故A正确,B错误;CD、忽略摩擦,滑轮组的机械效率,与定滑轮的质量无关,动滑轮质量相同,重力相同,额外功相同,则机械效率相同,故C错误、D正确;EF、忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,所做的有用功越

34、多,则机械效率越大。故E正确、F错误。故选ADE。故答案为:(1)刻度尺;(2);(3)ADE。24(2018德州)测量滑轮组的机械效率:步骤如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置。实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。分析表中数据可知:实验2是用图乙做的实验。实验序号3中的机械效率=80%。装置图表格实验序号钩码重量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140.11.80.374%280.13.10.386%380.12.50.4结论通过比较1、2(填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。通过比较2、3两次实验数据

35、可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低问题讨论实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应静止时读数。你认为他的想法不正确(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响。【分析】(1)根据绳子自由端移动的距离s与提升物体的高度h的关系,s=nh,求出实验1中绳子的有效段数分析;求出实验2中绳子的有效段数分析;根据=100%求第3次实验的机械效率:(2)根据控制变量法,要探究滑轮组的机械效率与物重的关系,需要控制绳子的段数相同,改变物体的重力,找出合适的次数;比较实验2和3的相同条件和不同条件得出结论;(3)在测力计静止时

36、,不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦考虑。【解答】解:(1)根据绳子自由端移动的距离s与提升物体的高度h的关系,s=nh,故实验1中绳子的有效段数:n=3;实验2中绳子的有效段数:n=3;由表格数据知:第1次实验物体的重力为4N,第2次物体的重力为8N,故第1次是用甲图做的实验,第2次是用乙图做的:第3次实验的机械效率:3=100%=80%;(2)根据控制变量法,要探究滑轮组的机械效率与物重的关系,需要控制绳子的段数相同,改变物体的重力,表格中1、2两次实验符合要求,可以得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。比较实验2和3可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,

37、动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低;(3)在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服绳与轮之间的摩擦,所以测得的拉力偏小,她的想法是不正确的,因为她没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。故答案为:乙;80%;1、2;越低;不正确;摩擦力。25(2018钦州)下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告,实验名称:测量滑轮组的机械效率实验步骤:(1)观察弹簧测力计的量程、零刻度线和分度值。(2)如图1所示,测量物体G所受的重力为4.6N。(3)如图2所示,实验过程中,拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值,用刻度尺测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将数据填入表格。根据表格中的

38、数据,可以知道他们选用的滑轮组是乙(选填甲”或“乙”)(4)仅改变重物G上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据实验记录:实验次数物体重量G/N物体上升高度h/cm拉力F/N弹簧测力计移机动的距离s/cm机械效率15.001.8015.0085.2%28.001.7724.0086.6%310.001.7530.0087.6%实验结论:滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。实验讨论与交流小明和小红的实验结论:不科学(选填“科学”或“不科学”),请说明你的理由根据=100%,滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关。小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率,建议进一步探究:改变提升物体的

39、重力,重复实验(3)步骤,计算出机械效率进行比较分析。【分析】(1)测力计使用前,要观察弹簧测力计的量程、零刻度线和分度值;(2)根据测力计分度值读数;(3)测量长度的工具是刻度尺;根据绳子自由端移动的距离与物体升高高度的关系s=nh,根据绳n=求出绳子的有效段数分析回答;(4)滑轮组的机械效率=,据此分析;为得出普遍性的结论要多测量。【解答】解:(1)观察弹簧测力计的量程、零刻度线和分度值。(2)如图1所示,测力计分度值为0.2N,测量物体G所受的重力为4.6N;(3)如图2所示,实验过程中,拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值,用刻度尺测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s;根据绳子

40、自由端移动的距离与物体升高高度的关系s=nh,绳子的有效段数n=3,可以知道他们选用的滑轮组是乙;(4)滑轮组的机械效率:=,故滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关,由题意和表中数据,滑轮组的机械效率与所提升物体的重力有关;小明和小红的实验结论不科学;小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率,建议进一步探究:改变提升物体的重力,重复实验(3)步骤,计算出机械效率进行比较分析。故答案为:(1)分度值;(2)4.6N;(3)刻度尺;乙;(4)不科学;根据=100%,滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关;提升物体的重力。26(2018泰安)图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹

41、簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,将重为4.5N的物体从A位置提升到A位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题:(1)物体提升的高度是5.0cm,拉力是2N,该滑轮组的机械效率=75%;(2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率变小(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【分析】(1)读出BB之间的距离,根据滑轮组的特点求出物体上升的高度;根据测力计的分度值读出测力计示数;知道物体重力和物体升高的距离,求出绳子自由端移动的距离,读出弹簧测力计的示数;根据=求出机械

42、效率。(2)根据额外功的变化判定机械效率的变化。【解答】解:(1)测力计B位置匀速提升到B位置,测力计上升的高度为:s=15.0cm;由图可知,有3段绳子拉着动滑轮,则物体上的高度为:h=s=15.0cm=5.0cm;由图可知,测力计的示数为2N;该动滑轮的机械效率:=75%;(3)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,此时有用功不变,克服动滑轮重力所做的额外功变大,故机械效率变小。故答案为:(1)5.0; 2;75%;(2)变小。27(2018黔南州)如图为某同学测动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A

43、位置匀速竖直上升到B位置,这个过程用时2秒,弹簧测力计对绳的拉力为F请你根据这个同学做的实验完成下列问题:(1)准备了下列器材:钩码、天平、滑轮组、细绳、弹簧测力计和刻度尺,其中多余的器材是天平;(2)如图,由刻度尺的读数可知,钩码上升的距离是10.0cm。(3)若弹簧测力计的读数为1.2N,则这个动滑轮的机械效率是83.3%,拉力F做功的功率是0.12W。【分析】(1)实验中不需要测出钩码的质量;(2)根据刻度尺的分度值读数;(3)读出测力计移动的距离,根据机械效率公式求出效率,根据功率公式求出功率。【解答】解:(1)实验中不需要测出钩码的质量,故多余的器材是天平;(2)由图可知,刻度尺的分

44、度值是1cm,则钩码上升的距离为10.0cm;(3)弹簧测力计从25cm开始上升,上升到45cm处,绳子末端移动的距离s=20.0cm=0.2m;拉力做的功即总功为:W总=FS=1.2N0.2m=0.24J;有用功为:W有=Gh=mgh=0.2kg10N/kg0.1m=0.2J;机械效率为:=83.3%;拉力F做功的功率是:P=0.12W。故答案为:(1)天平;(2)10.0;(3)83.3%;0.12。28(2018襄阳)某同学“测量滑轮组的机械效率”的实验装置如图所示。实验时把更72N的物体吊在滑轮上,向上缓慢拉动弹簧测力计,测出物体上升高度和绳端移动距离分别为0lm和0.3m。图小弹簧测力计示数为3N,滑轮组机械效率为80%如果用此滑轮组提升另一重为10N的物体,它的机械效率变大(填“变大”、“变小”或“不变”)。【分析】根据弹簧测力计的分度值读数;根据=100%=100%求出机械效率;不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率=100%=100%=100%=100%,据此进行解答。【解答】解:由图可知,测力计的分度

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