2024年福建省中考物理一轮复习 课时13 机械效率 合理利用机械能 课件(共88张PPT)

(共88张PPT)
中考物理专项复习
第四单元 机械与人
课时13 机械效率 合理利用机械能
目录
01.
教材知识过关
02.
模拟考题
01
教材知识过关
1.有用功、额外功、总功
（1）有用功：无论是否使用机械都不得不做的功，叫做有用功，用 表示.
（2）额外功：使用机械时，不是人们所需要的但又不得不做的功，叫做额
外功，用 表示.
（3）总功：有用功与额外功之和叫做总功，用 表示, _ __________.
提分指南
1.有用功可理解为不用机械而直接对物体所做的功.
2.额外功一般包括克服机械自重所做的功和克服机械间的摩擦所做的功.
2.机械效率
（1）定义：物理学中，________跟______的比值叫做机械效率.
（2）公式：_ _______________.
有用功
总功
（3）几种常见简单机械的机械效率
斜面 水平方向滑轮组 竖直方向滑轮组
图示
有用功
总功
斜面 水平方向滑轮组 竖直方向滑轮组
机械效率
提高效率的方法 减小摩擦；增大 斜面倾斜程度 减小机械摩擦 减小绳子摩擦；减小
动滑轮重；增加物重
续表
易失分点
1.现实中,使用任何机械都难免要做额外功,有用功总小于总功,所以机械效率
总小于1.
2.机械效率与功率是两个不同的概念,没有必然联系,功率反映的是力做功的快
慢,机械效率反映的是使用机械做功时,力所做的总功中有用功的占比大小.
1.能量：在物理学中，如果一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有
能量，能量简称能.
提分指南
1.能量是表示物体做功本领的物理量.
2.能量的大小可以用能够做功的多少来衡量.一个物体能够做的功越多,它具有
的能量就越大.
3.物体做功的过程就是能的转化过程.物体做的功越多,说明某种能转化为其他
形式的能越多.但是一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”
或“已经做功”.如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功,也不一定要做功.
2.动能和势能
动能 势能
重力势能 弹性势能
区别 定义 物体由于运动而具有 的能叫动能 物体由于受到重 力并处在一定高 度所具有的能叫 重力势能 物体由于发生弹性
形变而具有的能叫
弹性势能
动能 势能
重力势能 弹性势能
区别 影响 因素 物体的质量和运动速 度（质量相同的物体, 运动的 ______ 越大, 它的动能越大;运动速 度相同的物体, ______越大,它的动能 也越大） 物体的质量和所 处高度（物体的 质量越大,高度越 高,它具有的重力 势能越大） 物体的材料和弹性
形变程度（物体的
弹性形变越大,它具
有的弹性势能越
____ ）
联系 动能和势能在一定条件下可以相互转化
速度
质量
大
续表
1.机械能及其转化
机械能 ______ 和 ______ 统称为机械能.其中势能包括重力势能和弹
性势能.机械能单位是 ______ ,简称 ____ ,符号是_ _
动能
势能
焦耳
焦
机械能转 化过程 动能与重力势能的转化（质量不变）
动能 重力势能:速度变小,高度______
重力势能 动能:速度增大,高度 ______
动能与弹性势能的转化（质量不变）
动能 弹性势能:速度减小,形变量 ______
弹性势能 动能:速度增大,形变量 ______
机械能守恒定律:如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总
和保持______
升高
降低
增大
减小
不变
续表
2.常见的能量转化实例
滚摆 单摆 人造地球卫星 弓箭 弹簧测力计
滚摆 单摆 人造地球卫星 弓箭 弹簧测力计
上升：动 能转化为 重力势能 下降：重 力势能转 化为动能 位置 位 置: 重力势能 转化为动能 位置 位 置:动能转化 为重力势能 近地点 远地点：动 能转化为重力势能 远地点 近地点：重 力势能转化为动能 近地点时动能最大，远 地点时重力势能最大 弓箭射 出：弓的 弹性势能 转化为箭 的动能 挂上重物：
重物的重力
势能转化为
弹簧的弹性
势能
续表
类型1 滑轮组机械效率的计算
例1 一题通关 用如图甲、乙、丙所示的方式，将重为 的物体在 内
匀速提升 ，每个滑轮重均为 ，不计绳重及摩擦.请回答下列问题:
甲
乙
丙
丁
（1）甲方式中，拉力为_____ ，绳子自由端移动的距离是___ ，所做的
有用功是_____ ,总功是_____ ，机械效率是_ _______.
225
4
800
900
（2）乙方式中，物体上升的速度是___ ，绳子自由端移动的距离是___
，拉力为_____ ，拉力做的功是_____ ，拉力的功率是_____ ，滑轮
组做的有用功是_____ ，滑轮组做的额外功是_____ ，滑轮组的机械效率是
________.若增大物重、减小滑轮的重力，则滑轮组的机械效率______（选填
“变大”“变小”或“不变”）.
1
6
150
900
450
800
100
变大
（3）丙方式中，承担物重的绳子股数为___，丙方式中的机械效率______
（选填“大于”“小于”或“等于”）乙方式中的机械效率.
2
等于
（4）[2023锦州中考] 如图丁所示，重 的物体 在水平拉力 的作用
下以 的速度匀速运动 ,弹簧测力计的示数为 ,滑轮组的机械
效率为 .则拉力 所做的功是____ ，拉力 的功率是___ ,物体 受到
的摩擦力是____ .（不计滑轮重）
40
4
32
[解析] 不计滑轮重，由题图丁可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数 ,绳
子自由端移动的距离 ，弹簧测
力计的示数为 ，即拉力为 ,拉力做功
,拉力做功的功率 ，由
得到物体与地面间的滑动摩擦力
.
类型2 斜面机械效率的计算
例2 [2023永州中考] 如图所示，将一个重为 的物体从斜面底端匀速拉
到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为 ，物体在斜面上移动的距离
，物体升高的高度 ，则( )
D
A.物体所受的摩擦力为
B.克服物体重力做的功为
C.拉力做的功为
D.斜面的机械效率为
[解析] 克服物体重力做的功即为有用功，
.
拉力做的功 .
机械效率 .
额外功 ，由 得，摩
擦力 .
提分指南
公式 是计算机械效率的基本公式，对于任何机械都适用.
例3 [2023福建中考] 东南海域水质的改善，给了中华白
海豚一个温馨的家.如图所示，下列说法正确的是( )
B
A.海豚跃出海面减速上升过程，动能不变
B.海豚跃起到最高点时，重力势能最大
C.海豚从高处落回海面过程，重力势能不变
D.海豚在海面下加速下潜过程，动能变小
[解析] 海豚跃出海面减速上升过程，质量不变，速度减小，动能减小，A错；海豚跃起到最高点时，质量不变，高度最高，重力势能最大，B正确；海豚从高处落回海面过程，质量不变，高度减小，重力势能减小，C错；海豚在海面下加速下潜过程，质量不变，速度变大，动能变大，D错.
例4 [2023温州中考] 如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图.该过程中,滚
摆处于甲、乙位置时( )
D
A.重力势能不同,动能相同 B.重力势能不同,动能不同
C.重力势能相同，动能相同 D.重力势能相同,动能不同
[解析] 分析题图，发现滚摆上升的最高点低于起点，说明滚摆在运动过程中机械能减小；甲、乙位置高度相等，滚摆的质量不变，故在甲、乙位置，滚摆的重力势能相等；滚摆在甲位置的机械能大于在乙位置的机械能，故滚摆在甲位置的动能大于在乙位置的动能.
解题通法
1.从隐含条件中判断质量、速度、高度的变化情况
（1）判断质量的变化
正在洒水的洒水车、投放完救灾物资的飞机 减小.
（2）判断速度大小的变化
匀速 不变;
加速 增大;
减速、刹车 减小.
（3）判断高度的变化
上升 增大;
下落、下滑、下降 减小;
水平路面 不变;
近地点 最小;
远地点 最大.
注意:“光滑”“忽略空气阻力”表示无摩擦阻力做功,机械能不变;“粗糙”表示需
要克服摩擦阻力做功,机械能减少.
2.机械能相互转化的判断步骤
（1）明确研究对象和其运动过程;
（2）明确研究对象都具有哪些形式的机械能（动能、重力势能、弹性势能）;
（3）根据影响因素,判断研究对象所具有的各种形式机械能的变化情况,并根
据变化情况确定谁转化为了谁.
提分指南
常见的机械能大小变化判断的实例
（1）电梯中的乘客随电梯匀速上升时,乘客的动能不变,重力势能增大,机械能
增大.
（2）在水平路面上沿直线匀速行驶的洒水车正在洒水作业,洒水车的动能减
小,重力势能减小,机械能减小.
（3）歼 隐身战机在加速升空的过程中,它的动能增大,重力势能增大,机
械能增大.
（4）不计空气阻力,钢球在竖直下落过程中,它的动能增大,重力势能减小,机
械能不变.
实验 器材 滑轮若干、细绳、钩码若干、弹簧测力计、刻度尺（其中弹簧测力
计和刻度尺属于测量工具）
实验 装置
测量 原理
续表
设计与进 行实验 1.测量方法:间接测量.如图所示, , 表示钩码
的重力, 表示弹簧测力计的拉力).该实验还可以省去刻度尺，原
因是
2.控制变量法的应用:
①探究滑轮组的机械效率与物体重力的关系时,需使用同一滑轮
组提升不同数量的钩码
续表
设计与进 行实验 ②探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系时,需使滑轮组提
升数量相同的钩码,更换重力不同的动滑轮
③探究同一滑轮组的机械效率与绳子股数的关系时，需控制滑
轮、被提升物体的重力相同,改变绳子的有效股数
3.本实验中多次测量的目的:寻找普遍规律,避免实验结论的偶然
性
续表
实验结论 1.其他条件相同时,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高
2.其他条件相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低
3.同一滑轮组,机械效率的高低与提升物体的速度、高度和滑轮
组的绕线方式无关
续表
交流与 评估 1.绳子自由端方向向上时，拉力方向要沿竖直方向,否则会导致拉
力偏大
2.弹簧测力计要沿直线匀速拉动,使重物沿直线匀速上升,否则弹簧
测力计的示数与绳子的拉力大小不相等
3.不可以在弹簧测力计静止时进行读数,因为装置静止时各处的摩
擦力和拉动时是不相等的,静止时弹簧测力计的读数偏小
续表
例1 一题通关 小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验
中每个钩码重 ,测得的数据如下表.
实验 次数 钩码总重 钩码上升的高 度 测力计示数 测力计移动距 离 机械效
率
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.4 0.3
3 4 0.1 1.4 0.5
4 4 0.2 1.4 1.0
【进行实验与收集证据】
（1）在实验中,应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数.
匀速
【分析与论证】
（2）第1次实验测得的机械效率约为_ _____.
a
b
c
（3）分析表中数据可知:第2次的实验数据是用图___所示的实验装置完成的，
第4次的实验数据是用图_ _所示的实验装置完成的.（均选填“ ”“ ”或“ ”）
（4）分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,__________可以提高滑轮
组的机械效率.
（5）分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑
轮个数越多（即动滑轮总重越重）,滑轮组的机械效率______.
（6）分析第3、4次实验数据可知:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度
______.
增加物重
越低
无关
（7）[2023成都模拟] 分析数据可得出结论:使用同一滑轮组，滑轮组的机
械效率与物重的关系图像可能是下图中的___.
B
A.&1& B.&2&
C.&3& D.&4&
【交流与合作】
（8）小明认为,实验过程中,若在弹簧测力计处于静止状态时读数,可使测得的
拉力大小更精确.针对这种做法说说你的看法:__________________________.
弹簧测力计静止时读数偏小
（9）如果小明用测力计测出钩码的重力 和动滑轮的重力 ，利用
计算滑轮组的机械效率，则小明的计算值会比实际值偏____（选填
“大”或“小”）.
大
（10）综合上述结论,提高机械效率的方法有:增大有用功或______（选填“增
大”或“减小”）额外功.
减小
【拓展】
（11）汽车作为一种机械，提高效率对节能减排具有重要意义.请结合通过该
实验所得出的结论，写出下列两种提高效率方法所对应的提高滑轮组效率的
方法.方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人.__________ .方法二：
汽车制造厂用新材料减轻汽车重量. ____________ .
增大物重
减小滑轮重
实验 器材 斜槽和水平面、质量不同的钢球、木块、刻度尺
实验 装置
设计与进 行实验 1.转换法的应用:把钢球的动能大小转换成木块被撞出的距离的
远近.木块被撞得越远,说明钢球的动能越大
2.控制变量法的应用:
①探究动能的大小与速度的关系时,需控制同一钢球从斜槽的不
同高度处由静止开始释放,观察木块被撞出距离的远近
②探究动能的大小与质量的关系时,需控制质量不同的钢球从斜
槽的相同高度处由静止开始释放,观察木块被撞出距离的远近
实验结论 1.动能的大小只与物体的质量和速度有关
2.速度一定时,物体的质量越大,动能越大
3.质量一定时,物体的速度越大,动能越大
交流与 评估 1.水平面不能太光滑,否则木块被撞出的距离太大,无法完成实验
2.水平面不能太短,否则木块被撞出的距离太大,无法完成实验
3.若水平面绝对光滑,木块被撞后将做匀速直线运动,无法得出实
验结论
续表
例2 一题通关 兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】
汽车的动能大小跟什么因素有关
【猜想假设】 由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 ______有关；
由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 ______ 有关.
速度
质量
【进行实验与收集证据】
（1）他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽
的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离.物
块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能越____.
甲
乙
丙
大
[解析] 实验中，通过比较物块被撞击后移动的距离来判断金属球动能的大小，物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能越大
【分析与论证】
（2）分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是_______________
_________________________________.
质量相同时，金属球（物体）的速度越大，动能越大
[解析] 在甲、丙两题图所示的实验中，金属球的质量相同，由静止释放时所处的高度不同，即到达水平面时的速度不同，所以利用这两次实验探究的是动能与速度的关系.甲图中金属球达到水平面时的速度较大，物块被撞击的距离较大，所以可初步得出结论：当质量相同时，金属球（物体）的速度越大，动能越大.
【交流与合作】
（3）本实验使金属球获得动能的操作方法是__________________________.
（4）让同一金属球分别从同一斜槽的不同高度由静止开始滚下,是为了探究
动能的大小与______的关系.
（5）让不同质量的金属球从同一斜槽的同一高度由静止开始滚下,是为了探
究动能的大小与______的关系.
（6）若斜槽光滑,金属球从斜槽顶端由静止滚到底部的过程中,其机械能
______（选填“变大”“不变”或“变小”）.
让金属球从斜槽上自由滚下
速度
质量
不变
（7）[2023潍坊中考] 若水平面光滑，______（选填“能”或“不能”）达到探
究目的.
不能
（8）若在乙图的实验过程中,物块被撞后滑出作为水平面的木板,此时需要重
做实验,甲同学建议换用同样的较长的木板,乙同学建议换一个较大的物块,丙
同学建议降低金属球从斜槽上下落的高度.你认为应当采用____同学的建议.
甲
（9）根据实验现象可知,金属球撞击物块后,最终会静止在水平面上,有同学认
为,这是因为金属的机械能凭空消失了,你认为该同学的观点正确吗 ________,
原因是____________________________________.
不正确
机械能不会凭空消失,而是转化成了内能
【拓展】
（10）用甲、乙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 ______ （选填
“超载”或“超速”）行驶时危险性大的现象.
超载
[解析] 根据甲、乙两题图所示的实验可初步得出结论：当速度相同时，物体的质量越大，动能越大.故该结论可以解释汽车超载时危险性较大的现象.
1.[2023龙岩质检] 如图所示,用两滑轮采用不同的绕绳方法,将同一重物匀速
提升相同的高度（不计绳重和摩擦）,则( )
A
A.两装置的机械效率相同
B.甲装置所做的额外功多
C.甲装置更省力,机械效率更高
D.乙装置更省力,绳子自由端移动的距离更短
甲 乙
[解析] 由题图可知，两滑轮组承担物重的绳子股数分别为 、 ，
不计绳重及摩擦，由 可知，两滑轮组绳子自由端受到的拉
力分别为 、 ，故 ；动滑轮的重
力相同，提升重物的重力和提升的高度相同，由 、 可
知，利用两个滑轮组做的有用功、额外功及总功均相同，结合 可知，
两装置的机械效率相同，即 ，A正确、B错误. 两滑轮组绳子自由端
移动的距离 、 ， ，C、D错误.
2.[2023南平质检] 如图，工人用 的拉力，在 内将重为
的物体匀速提升了 .该过程中( )
D
A.绳子自由端移动了
B.工人拉力做功
C.工人拉力做功的功率为
D.滑轮组的机械效率为
[解析] 题图中，承担物重的绳子股数 ，当物体匀速上升 时，绳子
自由端移动的距离 ，A错误；工人拉力做的功
，B错误；工人拉力做功的功率
，C错误；克服物体重力所做的功为有用功,
，滑轮组的机械效率
，D正确.
3.[2023宜昌中考] 如图为某景区的盘山公路，汽车行
驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做
是因为在发动机的输出功率一定时可以增大________.
一辆总重为 的汽车经过某一长度为 的
路段时，竖直高度上升了 ，如果汽车的牵引力恒
牵引力
[解析] 根据功率的推导计算式 可知，当 一定时，减小 ，可以增
大牵引力 ；盘山公路属于简单机械——斜面，其机械效率
.
为 ，则此过程中盘山公路斜面的机械效率为_ _____.
4.[2023珠海模拟] 某建筑工地上，一台升降机工作时的平均功率为
，它使质量为 的货物在 内上升了 ， 取
.求此过程中：
（1）货物上升的平均速度；
（2）升降机做的有用功；
（3）升降机的机械效率.
（3）升降机的机械效率.
[答案] 总功
升降机的机械效率
（1）货物上升的平均速度；
[答案]货物上升速度
（2）升降机做的有用功；
[答案] 货物的重力
5.[2023杭州中考] 小金将小球竖直向上抛出，小球先上升后下落，不计空气
阻力.小球从离开手后到落回手中之前，此过程中能量变化的分析，正确的是
( )
D
A.动能先增大后减小 B.势能先减小后增大
C.机械能先减小后增大 D.机械能保持不变
[解析] 不计空气阻力，小球在上升和下落过程中，只受重力（隐含条件）作用，所以小球的机械能是守恒的．在上升阶段，小球的质量不变，速度减小，高度增大，所以动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；在下降阶段，小球的质量不变，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能．故D正确．
6.图甲中过山车从 点出发，先后经过 、 、 、 点.图乙是过山车在
、 、 、 点的动能和重力势能大小的示意图，则过山车的动能在___
点最大， 点重力势能的大小______ 点动能的大小.在这个过程中，过山车
的机械能是______（选填“变化”或“不变”）的.
甲
乙
C
等于
变化
[解析] 由题图乙中过山车在 、 、 、 点的动能和重力势能大小的示意图可知，过山车的动能在 点最大；过山车在 点的重力势能的大小等于在 点的动能的大小；过山车在 点的机械能大于在 点的机械能，因此在这个过程中，过山车的机械能减小，机械能是变化的.
02
模拟考题
建议用时: 30分钟
基础过关
一、选择题
1.[2023连云港中考] 下列关于机械效率的说法正确的是( )
D
A.越省力的机械，机械效率越高
B.做功越快的机械，机械效率越高
C.所做有用功越多的机械，机械效率越高
D.有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高
[解析] 机械效率 ，不同的机械之间相比较，有用功与总功的比值
越大，该机械的机械效率越高，与是否省力、做功快慢及所做有用功的多少
均无关，D正确.
2.[2023漳州期末] 分别用甲、乙、丙图所示的滑轮或滑轮组,匀速提升质量
为 的物体，滑轮的质量均相等,在相同的时间内物体被提升的高度均为 ,
不计绳重和摩擦，下列说法正确的是( )
甲
乙
丙
C
A.绳端拉力的大小相同 B.绳子自由端移动的速度相同
C.有用功相同 D.机械效率相同
3.[2023广州中考改编] 某重物上升过程中依次经过 、 、 、 点，其
速度在 段不断增大，在 段不变，在 段不断减小，忽略空气阻力，
则重物在( )
C
A. 段动能不变 B. 段机械能不变
C. 段机械能增大 D. 段重力势能减小
[解析] A（×）重物在 段速度不断增大，重物的质量不变，则重物在
段的动能变大．
B（×）重物在 段高度增大，质量不变，则重物在 段的重力势能变大,
由于其动能也变大，因此其机械能变大．
C（√）重物在 段的速度不变，质量不变，则动能不变，重物高度增大，
故重力势能增大，因此机械能增大．
D（×）重物在 段高度增大，质量不变，故重力势能增大．
4.[2023武汉中考] 电动叉车托着质量为 的货物，在 内沿着水平方
向行驶 ,如图甲所示;接着在 内把货物匀速竖直提升 ，如图乙所
示 取 ,下列说法正确的是( )
甲
乙
A.叉车水平行驶过程中，货物的重力做的功为
B.叉车提升货物过程中，克服货物的重力做的功为
C.叉车水平行驶过程中，叉车的重力势能转化为货物的动能
D.叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能
√
[解析]
过程 （克服）货物重力做的功 能量转化 正误
叉车水 平行驶 货物在重力方向上没有移动 距离，重力不做功 叉车和货物的重力势能均不 变，动能可能增大、减小或 不变，没有将叉车的重力势 能转化为货物的动能 A、C错
叉车匀 速提升 货物 货物的动能不变，重力势能 增大，没有将动能转化为重 力势能 B对，D
错
二、填空题
5.[2023河北中考] 在离桌边约 的地方放一枚铝质
硬币，在硬币前 左右放置一个高度约 的木块，
在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本.如图所示，
在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币跳
大
大
[解析] 硬币在上升的过程中，其质量不变，高度逐渐增加，故它的重力势能越来越大；下降过程中，其质量不变，速度逐渐变大，所以其动能越来越大.
过木块.跳起的硬币在上升过程中重力势能越来越____，下降过程中动能越来
越____.
6.[2023济宁中考] 两个滑轮按如图所示的方式组
合，用 的拉力 拉动绳端，使物体在 内水
平向左匀速滑动 ，物体与地面间的摩擦力为
2
[解析] 由题图可知，有效绳子的段数 ，绳子自由端移动的距离
，拉力做的功 ，拉力
做功的功率 ；滑轮组做的有用功
，滑轮组的机械效率 .
，则拉力 的功率为___ ，滑轮组的机械效率为_ _____.
7.[2023福州期末] 如图所示，斜面高为 ,长为 ,将
重的物体沿着斜面由底端匀速拉到顶端,需要平行于
斜面的力为 ,那么利用该斜面做的有用功为_____ ,该
斜面机械效率为_ _____,物体受到的斜面的摩擦力为____ .
400
10
[解析] 有用功 ，总功
，则斜面的机械效率
，摩擦力做的功
，故物体受到斜面的摩擦力
.
三、实验题
8.[2023枣庄中考] 提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义.某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想:
猜想Ⅰ:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ:滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，利用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，每个滑轮的重力均相等，测得的实验数据如下表所示.
甲
乙
丙
实验 次数 钩码的重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动的距 离 机械效
率
1 2 0.1 0.90 0.3
2 4 0.1 1.50 0.3
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.6
（1）实验时应沿竖直方向______缓慢向上拉动弹簧测力计.
匀速
（2）分析表中数据可知:第3次实验是利用图____的装置完成的，它的机械
效率 _ _____.
丙
（3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想Ⅰ是______（选填“正确”或“错误”）的.
错误
（4）通过比较______（填实验序号）两次实验数据可得出结论:同一滑轮组
提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高.
1、2
（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论: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
四、计算题
甲
9.[2023烟台中考] 在宜居宜业和美乡村建设中，
某施工队正在进行农村基础设施改建，建筑工人利
用小型的升降机来搬运水泥.如图甲所示，某次搬
运过程中，工人在 的时间内，将8袋水泥匀速
提起 ，电动机牵引绳子的拉力 为 ，
每袋水泥质量为 . 取 .
（1）求拉力 做功的功率.
解：图甲中绳子的有效段数
则绳子自由端移动的距离
拉力 做的功
由 可得，拉力 做功的功率
（2）求滑轮组的机械效率（小数点后保留1位小数）.
[答案] 水泥总重力
滑轮组做的有用功
则滑轮组的机械效率
乙
（3）为了一次能提升更多的水泥，物理实践小组利用学过的知识
对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示.假设升降机足够稳
定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为 ，
吊篮及动滑轮的总重力为 ，不计绳重和摩擦，则这种设计的
装置一次能提起多少袋水泥
[答案] 图乙中绳子的有效段数是3，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力
解得水泥的总重力
吊
每袋水泥的重力
则这种设计的装置一次能提起水泥的袋数
能力提升
[2023福州一检] 如图所示，用甲、乙两滑轮组在相同时间分别将 、 两
物体匀速提升相同高度.已知物体受到的重力 ,滑轮组的机械效率
（忽略绳重和摩擦）.下列判断正确的是( )
甲
乙
A.两滑轮组绳端移动的距离相等
B.甲滑轮组做的有用功比乙的少
C.甲滑轮组做的总功比乙的少
D.甲滑轮组的动滑轮比乙的重
D
[解析] 由题图可知，滑轮组的有效股数 、 ，则绳端移动的距
离 、 ，即两滑轮组绳端移动的距离不相等，
故A错误；由题意知，物体受到的重力 ，二者上升高度相同，因此
甲滑轮组做的有用功大于乙滑轮组的，由于 ，根据 可得，
甲滑轮组做的总功大于乙滑轮组的，故B、C错误；忽略绳重及摩擦，机械
效率 ，则动滑轮的重力 ，
由于 、 ，所以 ，故D正确.故选D.
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