粤沪版物理九年级上册同步练习：11.3　如何提高机械效率 第2课时　机械效率的测量（Word有答案）

第2课时　机械效率的测量
知识点 1　测量滑轮组的机械效率
1.同学们在测量滑轮组的机械效率的实验中,使用了如图所示的装置,下列说法正确的是 (　　)
A.实验需要用到的测量仪器有弹簧测力计、刻度尺和停表
B.实验时需要匀速拉动弹簧测力计,只有这样弹簧测力计示数才能稳定
C.弹簧测力计必须在静止时读数
D.以上说法均不正确
2.小明测算滑轮组机械效率的实验过程如图所示。
(1)实验原理是机械效率的公式　　　　　　　,其中W有用=　　　　,W总=　　　　。
(2)实验中小明应　　　　向上　　　　拉动弹簧测力计。
(3)所获得的测量数据如图图所示,由图知:G=　　　　,h=　　　　,F=　　　　,s=　　　　。
(4)计算得出滑轮组的机械效率为　　　　(计算结果精确到0.1%)。
知识点 2　影响滑轮组机械效率的因素
3.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,实验数据如图下表。若不计摩擦,比较1和2两次的实验数据,可以得出滑轮组的机械效率与　　　　　　有关的结论;比较1和3两次的实验数据,可以得出滑轮组的机械效率与　　　　　　有关的结论。
实验次数 1 2 3
钩码重G/N 4 4 6
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F/N 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离s/m 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57% 83%
4.不计绳重和摩擦,将一个定滑轮改为动滑轮,则它的机械效率 (　　)
A.一定提高 B.一定降低
C.一定不变 D.无法判断
5.下列因素中对机械效率没有影响的是 (　　)
A.机械部件之间的摩擦 B.机械自身的重力
C.所挂重物的大小 D.机械功率的大小
知识点 3　提高滑轮组机械效率的方法
6.某滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升相同高度,改进后与改进前相比 (　　)
A.有用功减少,总功减少 B.有用功增加,总功增加
C.有用功不变,总功不变 D.有用功不变,总功减少
7.某同学提出了五种提高滑轮组机械效率的方法:
①使用轻质滑轮;②用滑轮组提升很轻的物体;③在滑轮的轮与轴之间加些润滑油;④多绕上几段绳子;⑤增加提升物体的重力。其中可行的是(　　)
A.①②⑤ B.①③⑤ C.②④ D.①④
8.某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”。他做了如图所示的实验,并测算了各次实验装置的机械效率。关于他的实验过程,下列说法中不正确的是 (　　)
A.根据①②两次实验可知:滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B.根据②③两次实验可知:同一滑轮组提升的物体越重,机械效率越低
C.根据该同学的探究结论可知,通过适当增大物重可以提高滑轮组的机械效率
D.为使实验的结论更具可靠性,应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律
9.如图所示,用相同的滑轮组,采用不同的绕法提起相同的重物,绳重、摩擦忽略不计,在物体匀速上升的过程中 (　　)
A.甲更省力,甲的机械效率大 B.甲更省力,甲、乙的机械效率一样大
C.乙更省力,乙的机械效率大 D.乙更省力,甲、乙的机械效率一样大
10.如图所示,在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,如图果没有刻度尺,只要用弹簧测力计测出钩码受到的重力G,然后竖直向上　　　　拉动弹簧测力计使重物上升,读出拉力F的值就可以算出η=　　　　。
11.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,物体重为6 N,若物体上升高度为10 cm,此时弹簧测力计的示数如图所示,则拉力做的有用功是　　　J,滑轮组的机械效率是　　　(计算结果精确到0.1%)。若把该动滑轮换成一个质量较轻的动滑轮,提升该物体时,滑轮组的机械效率将　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。(不计绳重及摩擦)
12.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G,再按如图所示的连接方式组装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。
(1)为了测量绳子自由端的拉力F,应该在弹簧测力计　　　　　　　　(选填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数,图中弹簧测力计的示数是　　　　N。
(2)按照正确的测量方法,测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F　　　　(选填“>”“=”或“<”)G。
(3)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了测量　　　　,从而计算出有用功和总功。
(4)在此实验中,若仅增加钩码的重力,该滑轮组的机械效率将　 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
考|题|展|示
13.[2020·湘潭] 测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如图下表。
实验 次数 钩码重 力G/N 钩码上升 高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动 距离s/cm 机械 效率η
1 1.0 5 15 55.6%
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15 66.7%
4 2.0 10 1.0 30 66.7%
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做　　　　运动。第1次实验时,弹簧测力计的示数如图图所示,为　　　　N。
(2)第2次实验时所做的有用功为　　　　J,滑轮组的机械效率是　　　　。
(3)分析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物重力越　　　　(选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析3、4次实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度　　　　(选填“有关”或“无关”)。
(4)结合生产、生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是　　　　。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.增大提升物体的速度
1.B
2.(1)η=×100%　Gh　Fs　(2)竖直　匀速
(3)2 N　0.1 m　0.8 N　0.3 m　(4)83.3%
3.动滑轮的总重　提升的物重
4.B　5.D　6.D　7.B
8.B　 ①②两次实验中绳子的绕法不同,提升物重相同,机械效率都是70%,因此,说明滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关,A正确;②③两次实验是同一滑轮组,提升的物重不同,②的机械效率小于③,说明同一滑轮组提升的物体越重,机械效率越高,B错误,符合题意;通过比较②③两次实验可以看出,适当增大物重可提高机械效率,C正确;为使实验的结论更具可靠性,应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律,这种做法是值得提倡的,D正确。
9.D　 分析甲可知,n=2,则s=2h,绳重、摩擦忽略不计,则拉力:F1=(G+G动),滑轮组的机械效率:η1===;分析乙可知,n=3,则s=3h,
绳重、摩擦忽略不计,则拉力:F2=(G+G动),此时滑轮组的机械效率:η2===;因物体和动滑轮均相同,比较可知:F1>F2,η1=η2,即乙更省力,甲、乙的机械效率一样大。
10.匀速　　11.0.6　83.3%　增大
12.(1)缓慢匀速提升　0.8　(2)>
(3)钩码和弹簧测力计移动的距离　(4)增大
(1)为了读数准确,测量绳子自由端的拉力F时,应在弹簧测力计缓慢匀速提升时读数。(2)由题图知,滑轮组由3股绳子承担物重,所以F=,但其成立的条件是不考虑机械自重和摩擦,实际实验中二者均存在,故拉力F>。(3)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离,从而计算有用功和总功。
(4)整个滑轮组保持不变,即额外功不变,因为对钩码做的功为有用功,仅增加钩码的重力,即增大了有用功,因此机械效率会增大。
13.(1)匀速　0.6　(2)0.075　62.5%
(3)大　无关　(4)B