第九章 简单机械 功 第六节 机械效率 第2课时 测量机械效率（有答案）
文档属性
| 名称 | 第九章 简单机械 功 第六节 机械效率 第2课时 测量机械效率（有答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 6.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（五四制） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-13 14:53:19 | ||
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文档简介
第九章 简单机械 功
第六节 机械效率
第2课时 测量机械效率
知识清单
测量滑轮组的机械效率
1.有用功：克服物重所做的功，有用＝______________.
2.总功：拉力做的功，总＝______________.
3.计算公式：
4.结论：在所用滑轮组一定时，提升的物体_________________,机械效率越高.
提示
影响滑轮组机械效率的因素主要有动滑轮的重力、所提升的物体的重力、绳子与滑轮间的摩擦力以及轮与轴之间的摩擦力，与物体被提升的高度无关.
基础演练
考点一 测滑轮组的机械效率
1.用四个相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们分别将相同的货物提起相同的高度，不计绳重以及各种摩擦，则 ( )
A.甲滑轮组拉力做的有用功多
B.乙滑轮组拉力做的总功多
C.甲滑轮组较省力，两滑轮组机械效率相同
D.甲滑轮组较省力，甲滑轮组机械效率高
2.如图所示，在“测量滑轮组的机械效率”实验中，物体重6N.沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数为__________N,滑轮组的机械效率是 __________(结果精确到0.1%);如果要提高该滑轮组的机械效率，你的做法是_____________________________________________________________(答出一条即可).
3.建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备.如何提高滑轮组机
械效率，节约电能呢 为此同学们探究“影响滑轮组机械效率的因素”，用到的装置如图所示，实验数据记录如下表所示.
实验次数 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 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.3 0.5 61.5%
(1)实验中应沿竖直方向_____________拉动弹簧测力计.
(2)分析表中数据可知：第4次实验是用图____________所示装置来完成的.
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度_______________.
(4)通过比较_____________(填实验次数的序号)两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高.
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率______________.
(6)为提高滑轮组机械效率、节约电能，根据以上结论,你建议可采取的措施有_________.
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
考点二 测斜面的机械效率
4.小明用如图所示装置和相关的实验仪器探究斜面机械效率的影响因素，斜面长为s，高为h，他用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端.下列说法错误的是( )
A.改变h即可研究斜面倾斜程度对斜面机械效率的影响
B.该过程中克服斜面摩擦力做的功属于额外功
C.该斜面的机械效率为
D.若物体没有被拉到斜面顶端，则无法测出斜面的机械效率
5.如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验中，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，收集了下表中的实验数据.
实验次数 斜面的倾斜程度 物重G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率η
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
(1)实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向___________(选填“左”或“右”)移动.分析表中的数据可得出：斜面越缓，越________(选填“省”或“费”)力.
(2)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.
(3)接着，该小组进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读
出此时弹簧测力计的示数为4N，则他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ____________，
物块所受的摩擦力为___________N.
(4)斜面在生产、生活中随处可见，在盘山公路、镊子、老虎钳、汽车方向盘中，应用了斜面的是_______________.
能力提升
6.如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s=1.2m、高h=0.3m.把重物直接提升h所做的功作为有用功，则( )
A.有用功为1.35J,机械效率为75% B.有用功为2.16J,机械效率为62.5%
C.有用功为1.35J,机械效率为62.5% D.有用功为1.35J,机械效率为100%
7.实验时，小芳用如图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升0.5m.已知动滑轮的重力为2N，不计绳重和摩擦，则( )
A.拉力F为4N
B.有用功为5J
C.绳子自由端移动距离为1.5m
D.该滑轮组的机械效率为80%
8.某小组在“测滑轮组的机械效率”实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示.
实验 次数 钩码重 力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 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 ① ②
(1)实验中应沿竖直方向____________缓慢拉动弹簧测力计.
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法____________(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到 __________对滑轮组机械效率的影响.
(3)用图丁装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整：
① __________________________、②______________________ .
(4)通过比较________________(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子股数无关.
(5)通过比较_____________(填实验次数的序号)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____________ .
(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:______________________________________
___________________________________________________________________________.
9.小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系 ”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示)，测得的实验数据如下表所示.
实验 次数 斜面的倾斜程度 物重G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功W有用/J 总功W总/J 机械效率
1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%
2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做_______________运动.
(2)根据表中的数据可求出第3次实验中拉力所做的有用功为___________J,总功为____________J,机械效率是_____________(结果精确到1%).
(3)通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是斜面越缓越_________________.
(4)通过对三次实验数据的分析可知，斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是________
__________________________________________________________________.
10.在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义.提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法.
(1)为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中.
实验次数 滑轮 材质 钩码 重G/N 提升的 高度h/m 有用功 W有用/J 拉力 F/N 绳端移动 的距离s/m 总功 W总/J 机械 效率
1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时,提升的钩码 _____________,机械效率越高.
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与___________________________有关.
③比较____________两次实验发现:在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关.
④第5次实验是利用图____________装置完成的,判断依据是_______________________
______________________________________________________________.
⑤利用图甲装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为________.可见如果没有刻度尺,只有弹簧测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率.
(2)小明利用图丙装置实验时发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦力有关，与物重无关.保持斜面倾斜程度不变，可以采用________________________________的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率.
(3)实验表明：额外功越小，总功越接近有用功.进一步推理得出，假如没有额外功，总功等于有用功.可见使用任何机械都_________________.
11.小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每只钩码的质量为m，O为支点.
(1)他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上______________拉动弹簧测力计，拉力为F ，测得A、B两点上升的高度分别为h 、h ,则此次杠杆的机械效率η=_________.(用已知或测量物理量的符号表示)
(2)他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h ,则弹簧测力计的示数将___________F (选填“大于”“等于”或“小于”)，此次弹簧测力计做的功将____________(选填“大于”“等于”或“小于”)第一次做的功，杠杆的机械效率将____________(选填“变大”“变小”或“不变”).
(3)他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h ，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比 _______________(选填“最大”“最小”或“三次相等”).
(4)本实验中，影响杠杆机械效率的主要因素是____________________________________
_______________________________________________________________.
参考答案
知识清单
1. Gh 2. Fs 4.越重
基础演练
1. C
2.2.4 83.3% 增加被提升物体的重力(或:减轻动滑轮的重力；或：在轮轴间加润滑剂)
3.(1)匀速 (2)丙 (3)无关 (4)1、3 (5)越低 (6)ABC
4. D
5.(1)左 省 (2)高 物重和斜面的倾斜程度 (3)62.5% 1.5 (4)盘山公路
能力提升
6. C 7. D
8.(1)匀速 (2)不正确 摩擦力 (3)0.4 80%(4)1、2 (5)2、3 高 (6)不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高
9.(1)匀速直线 (2)1.25 1.55 81% (3)省力
(4)同一斜面，斜面越陡机械效率越高
10.(1)①越重 ②动滑轮的重力 ③2、3 ④乙 绳端移动的距离s与提升的高度h相等 ⑤80%
(2)减小斜面的粗糙程度 (3)不省功
11.(1)匀速 (2)大于 小于 变大
(3)最大 (4)杠杆的自身重力
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第六节 机械效率
第2课时 测量机械效率
知识清单
测量滑轮组的机械效率
1.有用功：克服物重所做的功，有用＝______________.
2.总功：拉力做的功，总＝______________.
3.计算公式：
4.结论：在所用滑轮组一定时，提升的物体_________________,机械效率越高.
提示
影响滑轮组机械效率的因素主要有动滑轮的重力、所提升的物体的重力、绳子与滑轮间的摩擦力以及轮与轴之间的摩擦力，与物体被提升的高度无关.
基础演练
考点一 测滑轮组的机械效率
1.用四个相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们分别将相同的货物提起相同的高度，不计绳重以及各种摩擦，则 ( )
A.甲滑轮组拉力做的有用功多
B.乙滑轮组拉力做的总功多
C.甲滑轮组较省力，两滑轮组机械效率相同
D.甲滑轮组较省力，甲滑轮组机械效率高
2.如图所示，在“测量滑轮组的机械效率”实验中，物体重6N.沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数为__________N,滑轮组的机械效率是 __________(结果精确到0.1%);如果要提高该滑轮组的机械效率，你的做法是_____________________________________________________________(答出一条即可).
3.建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备.如何提高滑轮组机
械效率，节约电能呢 为此同学们探究“影响滑轮组机械效率的因素”，用到的装置如图所示，实验数据记录如下表所示.
实验次数 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 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.3 0.5 61.5%
(1)实验中应沿竖直方向_____________拉动弹簧测力计.
(2)分析表中数据可知：第4次实验是用图____________所示装置来完成的.
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度_______________.
(4)通过比较_____________(填实验次数的序号)两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高.
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率______________.
(6)为提高滑轮组机械效率、节约电能，根据以上结论,你建议可采取的措施有_________.
A.减轻动滑轮重 B.增加所提物体重 C.机械加润滑油 D.增加重物上升高度
考点二 测斜面的机械效率
4.小明用如图所示装置和相关的实验仪器探究斜面机械效率的影响因素，斜面长为s，高为h，他用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端.下列说法错误的是( )
A.改变h即可研究斜面倾斜程度对斜面机械效率的影响
B.该过程中克服斜面摩擦力做的功属于额外功
C.该斜面的机械效率为
D.若物体没有被拉到斜面顶端，则无法测出斜面的机械效率
5.如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验中，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，收集了下表中的实验数据.
实验次数 斜面的倾斜程度 物重G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率η
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
(1)实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向___________(选填“左”或“右”)移动.分析表中的数据可得出：斜面越缓，越________(选填“省”或“费”)力.
(2)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.
(3)接着，该小组进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读
出此时弹簧测力计的示数为4N，则他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ____________，
物块所受的摩擦力为___________N.
(4)斜面在生产、生活中随处可见，在盘山公路、镊子、老虎钳、汽车方向盘中，应用了斜面的是_______________.
能力提升
6.如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s=1.2m、高h=0.3m.把重物直接提升h所做的功作为有用功，则( )
A.有用功为1.35J,机械效率为75% B.有用功为2.16J,机械效率为62.5%
C.有用功为1.35J,机械效率为62.5% D.有用功为1.35J,机械效率为100%
7.实验时，小芳用如图所示的滑轮组，将重为8N的物体匀速提升0.5m.已知动滑轮的重力为2N，不计绳重和摩擦，则( )
A.拉力F为4N
B.有用功为5J
C.绳子自由端移动距离为1.5m
D.该滑轮组的机械效率为80%
8.某小组在“测滑轮组的机械效率”实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示.
实验 次数 钩码重 力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 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5 ① ②
(1)实验中应沿竖直方向____________缓慢拉动弹簧测力计.
(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法____________(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到 __________对滑轮组机械效率的影响.
(3)用图丁装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整：
① __________________________、②______________________ .
(4)通过比较________________(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子股数无关.
(5)通过比较_____________(填实验次数的序号)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____________ .
(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:______________________________________
___________________________________________________________________________.
9.小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系 ”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示)，测得的实验数据如下表所示.
实验 次数 斜面的倾斜程度 物重G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功W有用/J 总功W总/J 机械效率
1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%
2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做_______________运动.
(2)根据表中的数据可求出第3次实验中拉力所做的有用功为___________J,总功为____________J,机械效率是_____________(结果精确到1%).
(3)通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是斜面越缓越_________________.
(4)通过对三次实验数据的分析可知，斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是________
__________________________________________________________________.
10.在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义.提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法.
(1)为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中.
实验次数 滑轮 材质 钩码 重G/N 提升的 高度h/m 有用功 W有用/J 拉力 F/N 绳端移动 的距离s/m 总功 W总/J 机械 效率
1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时,提升的钩码 _____________,机械效率越高.
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与___________________________有关.
③比较____________两次实验发现:在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关.
④第5次实验是利用图____________装置完成的,判断依据是_______________________
______________________________________________________________.
⑤利用图甲装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为________.可见如果没有刻度尺,只有弹簧测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率.
(2)小明利用图丙装置实验时发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦力有关，与物重无关.保持斜面倾斜程度不变，可以采用________________________________的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率.
(3)实验表明：额外功越小，总功越接近有用功.进一步推理得出，假如没有额外功，总功等于有用功.可见使用任何机械都_________________.
11.小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每只钩码的质量为m，O为支点.
(1)他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上______________拉动弹簧测力计，拉力为F ，测得A、B两点上升的高度分别为h 、h ,则此次杠杆的机械效率η=_________.(用已知或测量物理量的符号表示)
(2)他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h ,则弹簧测力计的示数将___________F (选填“大于”“等于”或“小于”)，此次弹簧测力计做的功将____________(选填“大于”“等于”或“小于”)第一次做的功，杠杆的机械效率将____________(选填“变大”“变小”或“不变”).
(3)他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h ，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比 _______________(选填“最大”“最小”或“三次相等”).
(4)本实验中，影响杠杆机械效率的主要因素是____________________________________
_______________________________________________________________.
参考答案
知识清单
1. Gh 2. Fs 4.越重
基础演练
1. C
2.2.4 83.3% 增加被提升物体的重力(或:减轻动滑轮的重力；或：在轮轴间加润滑剂)
3.(1)匀速 (2)丙 (3)无关 (4)1、3 (5)越低 (6)ABC
4. D
5.(1)左 省 (2)高 物重和斜面的倾斜程度 (3)62.5% 1.5 (4)盘山公路
能力提升
6. C 7. D
8.(1)匀速 (2)不正确 摩擦力 (3)0.4 80%(4)1、2 (5)2、3 高 (6)不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高
9.(1)匀速直线 (2)1.25 1.55 81% (3)省力
(4)同一斜面，斜面越陡机械效率越高
10.(1)①越重 ②动滑轮的重力 ③2、3 ④乙 绳端移动的距离s与提升的高度h相等 ⑤80%
(2)减小斜面的粗糙程度 (3)不省功
11.(1)匀速 (2)大于 小于 变大
(3)最大 (4)杠杆的自身重力
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