1. 實驗目的、原理、方法
（1）實驗目的：探究影響影響滑輪組機械效率與哪些因素有關(guān)。
（2）實驗原理：。
（3）實驗方法：控制變量法。
2. 實驗器材：鉤碼、滑輪組、鐵架臺、細線、彈簧測力計、刻度尺。
（1）鉤碼：提供物體重力。
（2）刻度尺：測量物體移動的距離。
（3）鐵架臺：安裝滑輪組。
（4）細線：連接實驗。
（5）彈簧測力計：測量拉力大小。
（6）滑輪組：實驗對象。
3. 實驗步驟及圖像
步驟①如圖組裝滑輪組。
步驟②將鉤碼掛在滑輪組下方，記錄下所掛鉤碼的重力，用彈簧測力計豎直拉住繩子自由端，記錄彈簧測力計的示數(shù)。
步驟③將刻度尺放在如圖所示的位置，分別記錄下鉤碼和繩子自由端的起始位置。
步驟④用彈簧測力計勻速拉動繩子自由端，使物體勻速上升一段距離，記錄彈簧測力計的讀數(shù)，并記錄物體上升后所達到的末位置以及繩子自由端上升到的末位置。
步驟 = 5 \* GB3 ⑤根據(jù)測量數(shù)據(jù)，分別計算出鉤碼上升的距離ｈ和繩子自由端移動的距離ｓ，然后根據(jù)Ｗ有用＝Ｇｈ和Ｗ總＝Ｆｓ計算出有用功和總功，按計算該滑輪組的機械效率。
步驟⑥改變所掛鉤碼的重力，重復以上實驗步驟。
步驟⑦鉤碼重力不變，改變動滑輪個數(shù)重復上述實驗步驟。
步驟⑧整理實驗器材。
4. 實驗結(jié)論及應用
（1）滑輪組機械效率與物體重力和動滑輪的個數(shù)有關(guān)。
（2）同一滑輪組，提起的物重越重，滑輪組的機械效率越高。
（3）不同的滑輪組機械效率不同，且在物重相同時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低。
5. 實驗補充
（1）定滑輪和動滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組;使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向，但要費距離。
（2）使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即動力F=G物+G動n若忽略滑輪重，則有F=G物n；其中n為承擔物重的繩子的段數(shù)。
（3）用滑輪組提升物體時，雖然省了力，但是費了距離，滑輪組有幾段繩子吊著物體，繩子自由端移動的距離就是重物升高距離的幾倍；設(shè)物體升高的距離為h，則繩子自由端移動的距離為s=nh（n表示承擔物重的繩子的段數(shù)）。
（4）使用滑輪組時（忽略摩擦阻力）：滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即動力F=G物+G動n；若忽略滑輪重，則有F=G物n；其中n為承擔物重的繩子的段數(shù)。
其中：F拉—拉力，G動—動滑輪的重力，G物—被提升物體的重力，n—吊住動滑輪繩子的段數(shù)。
（5）使用動滑輪時，條件不同，拉力的計算方法也不同
①物體在豎直方向上運動時：當動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體重力的n分之一；當繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體和動滑輪重力之和的n分之一；實際情況下，動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無法忽略不計，那么拉力等于物體重力除以n和機械效率的乘積。
②物體在水平面上運動時：當動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；當繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；實際情況下，動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無法忽略不計，那么拉力等于物體所受摩擦力除以n和機械效率的乘積．（注：n為滑輪的股數(shù)）。
6. ?？紝嶒瀱栴}
（1）實驗中應沿豎直方向 勻速 拉動彈簧測力計。
（2）通過實驗數(shù)據(jù)可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升 高度 無關(guān)。
（3）通過實驗數(shù)據(jù)可得出：同一滑輪組提升的物體越 重 ，滑輪組機械效率越 高 。
（4）通過實驗數(shù)據(jù)可得出：不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重機械效率 越小 。
（5）通過該實驗我們可以得知：增大物重或減少動滑輪的重力可以提高滑輪組的機械效率。
（6）實驗中改變鉤碼的數(shù)量，改變動滑輪的個數(shù)進行多次實驗的目的是什么？
答：改變鉤碼個數(shù)、改變動滑輪的個數(shù)從而獲得多組數(shù)據(jù)，這樣可以避免一組數(shù)據(jù)的偶然性，更能得出普遍性規(guī)律。
（7）同一滑輪組： 繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。
精選真題匯編
1．（2023?湘潭）用圖所示裝置測量滑輪組的機械效率，部分實驗數(shù)據(jù)如下表：
（1）實驗過程中，緩慢豎直拉動彈簧測力計，使鉤碼向上做 運動。第1次實驗時，鉤碼上升的時間為3s，此過程中，繩子自由端上升的速度為 m/s。
（2）第4次實驗時所做的有用功為 J，滑輪組的機械效率是 %。
（3）分析1、2、4次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越 （選填“大”或“小”），滑輪組的機械效率越高；分析2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度
（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。
（4）用滑輪組提升重物時，下列選項中也可提高機械效率的是 。
A．換用更輕的動滑輪
B．加快提升物體的速度
2．（2023?懷化）提高機械效率能夠充分發(fā)揮機械設(shè)備的作用，一組同學在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，實驗測得的數(shù)據(jù)如表所示。
（1）實驗中應盡量豎直向上 （選填“勻速”或“加速”）拉動彈簧測力計。
（2）計算出第3組實驗的有用功 J，機械效率是 （結(jié)果精確到0.1%）。
（3）分析比較第1、2、3次實驗數(shù)據(jù)可以判定，使用同一個滑輪組提升物體時，被提升的物體越重，滑輪組的機械效率 （選填“越高”或“越低”或“不變”）；分析比較第3、4次實驗數(shù)據(jù)可得，機械效率與物體上升的高度 （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。
3．（2021?遂寧）涪江六橋建筑工地上矗立的塔吊，是用電動機來帶動滑輪組提升重物的設(shè)備。如何提高滑輪組機械效率，節(jié)約電能呢？為此同學們進行了“影響滑輪組機械效率因素”的實驗探究，用到的裝置如圖，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示：
（1）實驗中應沿豎直方向 拉動彈簧測力計。
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第4次實驗是用 圖所示裝置來完成的。
（3）通過比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升高度無關(guān)。
（4）通過比較 兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越高（填實驗次數(shù)的序號）。
（5）通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重機械效率越小。
（6）為提高滑輪組機械效率節(jié)約電能，根據(jù)以上結(jié)論和生活經(jīng)驗，你建議可采取的措施有（多選） 。
A.減輕動滑輪重 B.增加所提物體重 C.機械加潤滑油 D.增加重物上升高度
4．（2022?襄陽）某同學用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在下表中。
（1）實驗中，使用滑輪組提升重物時，應豎直向上 拉動彈簧測力計；
（2）第二次實驗中，滑輪組的機械效率為 ；
（3）分析1、2、3次實驗數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物越 （選填“重”或“輕”），滑輪組的機械效率越高；
（4）小琪同學在僅改變提升物體速度的情況下，又做了上述第三次實驗，結(jié)果會發(fā)現(xiàn)滑輪組的機械效率
（選填“變大”“變小”或“不變”）。
5．（2022?南通）用圖甲滑輪組做“探究動滑輪的重對滑輪組機械效率的影響”實驗。實驗中把不同的磁鐵吸附在動滑輪邊框上以改變滑輪的重，每次實驗都勻速拉動繩端使物體上升10cm。不計繩重，實驗數(shù)據(jù)如表。
（1）每次實驗繩端移動距離為 cm；
（2）第2次實驗中拉力F的示數(shù)如圖乙，讀數(shù)為 N，第2次實驗滑輪組的機械效率為 %。分析數(shù)據(jù)可知：在物重不變的情況下，動滑輪越重滑輪組的機械效率越 ；
（3）實驗中若僅增大繩端移動的距離，則滑輪組的機械效率將 ；
（4）本實驗中，在物重不變的情況下，動滑輪變重時，由摩擦引起的額外功占總額外功的比例
（選填“變大”“變小”或“不變”）。
6．（2020?大慶）小紅在測量滑輪組機械效率的實驗中，用圖的裝置勻速豎直向上提升重物，并記錄了部分實驗數(shù)據(jù)如表：
（1）上表中測力計拉力的示數(shù)如圖17所示，則此時拉力的測量值為 N。
（2）此次實驗中滑輪組的機械效率為 。
7．（2023?棗莊）提高機械效率可以充分發(fā)揮機械設(shè)備的作用，對節(jié)能減排、提高經(jīng)濟效益有重要的意義。某科技創(chuàng)新小組根據(jù)生活經(jīng)驗和客觀事實，對影響滑輪組機械效率的因素作出如下猜想：
猜想Ⅰ：滑輪組的機械效率與物體被提升的高度有關(guān)
猜想Ⅱ：滑輪組的機械效率與動滑輪的重力有關(guān)
猜想Ⅲ：滑輪組的機械效率與所提物體的重力有關(guān)
根據(jù)猜想，運用如圖甲、乙、丙所示的裝置進行了實驗探究，測得的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。
（1）實驗時應沿豎直方向 緩慢向上拉動彈簧測力計；
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第3次實驗是利用了圖 的裝置完成的，它的機械效率η＝ ；
（3）比較2、4兩次實驗數(shù)據(jù)，可驗證猜想I是 （選填“正確”或“錯誤”）的；
（4）通過比較 （填實驗序號）兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高；
（5）通過比較2、3兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率 。
8．（2023?綏化）如圖所示，在“測量滑輪組機械效率”的實驗中，利用圖2甲、乙、丙三個實驗裝置進行實驗，測得的實驗數(shù)據(jù)如表。（鉤碼規(guī)格相同、動滑輪個數(shù)越多重力越大）
（1）在實驗中，應沿豎直方向 拉動彈簧測力計。
（2）第一次實驗中，如圖1所示，彈簧測力計的示數(shù)是 N，機械效率是 （精確到0.1%）。
（3）由1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論： 。
（4）由 兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重，機械效率越低。
（5）在第三次實驗操作的基礎(chǔ)上，如圖2丁所示改變繩端拉力方向，測得的滑輪組機械效率將 。（選填“偏高”、“偏低”或“不變”）
9．（2022?銅仁市）課后延時服務社團活動中，“勇創(chuàng)”興趣小組計劃探究“影響滑輪組機械效率的因素”的實踐活動，提出如下科學猜想：
猜想一：滑輪組機械效率可能與被提升物體的重力大小有關(guān)；
猜想二：滑輪組機械效率可能與被提升物體的高度有關(guān)。
現(xiàn)有實驗器材支架、細繩、輕質(zhì)滑輪2個、彈簧測力計（量程合適）、規(guī)格2N的鉤碼多個，實驗裝置如圖所示。請你協(xié)助“勇創(chuàng)”興趣小組完成實驗。
（1）除上述實驗器材，完成該實驗還需要的測量工具是 。
（2）實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：
①根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，第二次實驗時滑輪組的機械效率為 ；
②分析實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論同一滑輪組，物體提升相同高度， ，機械效率越高；
③若要驗證猜想二，你的關(guān)鍵操作是 。
10．（2022?呼和浩特）在學習機械效率概念后，小娟和小玉同學探討：在不計繩重和摩擦，同一滑輪組勻速提升不同貨物，提升相同高度，動滑輪重力不變，額外功不變的條件下，機械效率是否變化的問題。小娟認為：“物重增加，有用功增加，總功也增加，所以機械效率可能變也可能不變”；小玉認為：“物重增加，有用功增加，總功也增加，那么額外功在總功中所占比例減小，則機械效率一定增加?！眰z人爭執(zhí)不下，決定實驗驗證。下表是他們利用一個滑輪組實驗時，收集到的有關(guān)數(shù)據(jù)：
（1）請分析表中數(shù)據(jù)，在圖中畫出此實驗中滑輪組繞繩方法；
（2）表中第3次實驗時，滑輪組的機械效率為 ；
（3）實驗驗證， （選填“小娟”或“小玉”）的說法是正確的。
11．（2020?岳陽）“測滑輪組的機械效率”的實驗數(shù)據(jù)如表：
（1）實驗時，應沿豎直向上的方向 拉動彈簧測力計。
（2）第2次實驗中彈簧測力計的示數(shù)如圖所示為 N。
（3）第3次實驗滑輪組的機械效率是 。（保留一位小數(shù)）
（4）如果用這個滑輪組提升7N的重物，則它的機械效率可能是 （選填序號）。
A.60% B.70% C.80%
12．（2020?長沙）某實驗小組用下圖的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，部分實驗數(shù)據(jù)如表所示。
（1）實驗中應盡量豎直向上 拉動彈簧測力計；
（2）第一次實驗中測得滑輪組的機械效率為 %；
（3）分析以上數(shù)據(jù)可知，使用同一個滑輪組提升重物時，被提升物體的重力越 ，滑輪組的機械效率越高。
13．（2020?天津）在探究影響滑輪組機械效率的因素時，小明提出了如下猜想：
猜想一：滑輪組機械效率與被提升物體所受的重力有關(guān)
猜想二：滑輪組機械效率與動滑輪所受的重力有關(guān)
為了驗證猜想，準備的器材如下：兩個相同的滑輪、一根細繩、鉤碼若干、刻度尺和彈簧測力計。
小明把兩個滑輪分別作為定滑輪和動滑輪組裝成滑輪組，用該滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼進行了三次實驗，數(shù)據(jù)如表所示：
請你解答如下問題：
（1）表中第3次實驗時滑輪組的機械效率為 ；根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中畫出該滑輪組的繞線方式；
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：用同一滑輪組提升不同的物體，物體越重，滑輪組的機械效率 （選填“越高”“越低”或“不變”）；
（3）為了驗證猜想二，還需增加的實驗器材是 。
14．（2020?湘潭）測量如圖所示滑輪組的機械效率，部分實驗數(shù)據(jù)如下表。
（1）實驗過程中，應緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做 運動。第1次實驗時，彈簧測力計示數(shù)如圖所示，為 N。
（2）第2次實驗時所做的有用功為 J，滑輪組的機械效率是 。
（3）分析1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越 （選填“大”或“小”），滑輪組的機械效率越高；分析3、4次實驗的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度
（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。
（4）結(jié)合生產(chǎn)生活實際，用滑輪組提升重物時，下列選項中也可提高機械效率的是 。
A．增大繩重 B．減輕動滑輪重 C．加快物體提升的速度
15．（2020?朝陽）在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，實驗小組用如圖所示的裝置進行了實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示，第三次實驗時的拉力如圖所示。
（1）實驗中應 拉動彈簧測力計使鉤碼上升；
（2）表格中編號①的數(shù)據(jù)應為 ；編號②的數(shù)據(jù)應為 ；
（3）比較實驗數(shù)據(jù)可得出的實驗結(jié)論是：使用同樣的滑輪組， ；
（4）如果在第一次實驗時，忽略繩重和摩擦，可以計算出動滑輪的重力為 N。
16．（2020?東營）學習了“滑輪組的機械效率”后，某興趣小組對“斜面的機械效率與哪些因素有關(guān)”這課題產(chǎn)生了濃厚興趣，他們猜想，斜面作為一種簡單機械，它的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)，為此，實驗室提供了如下器材：長木板、墊木（長寬高之比為1：2：4）、木塊（帶鉤）、天平彈簧測力計、停表、刻度尺、細線。請根據(jù)需要選擇合適的器材，完成以下題目。
（1）實驗目的： 。
（2）實驗器材： 。
（3）實驗步驟： 。
（4）分析與論證： 。
（5）交流與評估： 。
實驗次數(shù)
鉤碼重力G/N
鉤碼上升高度h/cm
拉力F/N
繩子自由端移動距離s/cm
機械效率η
1
2.0
5
1.0
15
66.7%
2
4.0
5
1.8
15
74.1%
3
4.0
10
1.8
30
74.1%
4
6.0
5
2.5
15
次數(shù)
物體的重力G/N
提升的高度h/m
拉力F/N
繩端移動的距離s/m
機械效率η
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
實驗次數(shù)
鉤碼重G/N
鉤碼上升高度h/m
繩端拉力F/N
繩端移動距離s/m
機械效率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%
實驗次數(shù)
鉤碼重G/N
鉤碼上升高度h/cm
拉力F/N
繩端移動距離s/cm
機械效率η
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
2.0
10
1.0
30
3
4.0
10
1.6
30
83.3%
次數(shù)
G物/N
G動/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
▲
▲
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
鉤碼總重G/N
鉤碼上升高度h/m
測力計拉力F/N
測力計拉繩端移動距離s/m
3
0.1
0.3
實驗次數(shù)
鉤碼的重力G/N
鉤碼上升高度h/m
繩端拉力F/N
繩端移動的距離s/m
機械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.6
88.9%
實驗次數(shù)
鉤碼重力G/N
提升高度h/m
繩端拉力F/N
繩端移動距離s/m
機械效率η
1
4
0.1
0.3
2
8
0.1
3.2
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.0
0.5
80.0%
次數(shù)
物體重力（N）
物體上升的高度（cm）
彈簧測力計
的示數(shù)（N）
繩子自由端移動的距離（cm）
機械效率
1
2
10
1.0
30
66.7%
2
4
10
1.7
30
…
3
6
10
2.4
30
83.3%
動滑輪重G動/N
物重G/N
物體上升距離h/m
拉力F/N
拉力作用點移動距離s/m
滑輪組機械效率η
1
0.5
1
0.1
0.5
0.3
66.7%
2
0.5
2.5
0.1
1.0
0.3
81.5%
3
0.5
4
0.1
1.5
0.3
實驗次數(shù)
物重G（N）
物體上升高度h（m）
拉力F（N）
繩子自由端移動距離s（m）
機械效率
1
4
0.1
2.0
0.3
66.7%
2
5
0.1
0.3
69.4%
3
6
0.1
2.6
0.3
實驗次數(shù)/物理量
1
2
3
4
鉤碼重G物/N
0.5
1.0
1.5
2.0
鉤碼上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
0.1
繩端拉力F/N
0.3
0.5
0.7
0.9
繩端移動距離s/m
0.3
0.3
0.3
0.3
機械效率η
67%
71%
74%
實驗次數(shù)
鉤碼所受的重力G/Ν
提升高度h/m
拉力F/Ν
繩端移動的距離s/m
機械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3
實驗次數(shù)
鉤碼重力G/N
鉤碼上升高度h/cm
拉力F/N
繩端移動距離s/cm
機械效率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%
實驗次數(shù)
鉤碼所受的重力G/N
鉤碼上升的高度h/cm
拉力F/N
繩自由端移動的距離s/cm
機械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
②
3
6
10
①
30
*
實驗15 測量滑輪組的機械效率
基礎(chǔ)考點梳理
1. 實驗目的、原理、方法
（1）實驗目的：探究影響影響滑輪組機械效率與哪些因素有關(guān)。
（2）實驗原理：。
（3）實驗方法：控制變量法。
2. 實驗器材：鉤碼、滑輪組、鐵架臺、細線、彈簧測力計、刻度尺。
（1）鉤碼：提供物體重力。
（2）刻度尺：測量物體移動的距離。
（3）鐵架臺：安裝滑輪組。
（4）細線：連接實驗。
（5）彈簧測力計：測量拉力大小。
（6）滑輪組：實驗對象。
3. 實驗步驟及圖像
步驟①如圖組裝滑輪組。
步驟②將鉤碼掛在滑輪組下方，記錄下所掛鉤碼的重力，用彈簧測力計豎直拉住繩子自由端，記錄彈簧測力計的示數(shù)。
步驟③將刻度尺放在如圖所示的位置，分別記錄下鉤碼和繩子自由端的起始位置。
步驟④用彈簧測力計勻速拉動繩子自由端，使物體勻速上升一段距離，記錄彈簧測力計的讀數(shù)，并記錄物體上升后所達到的末位置以及繩子自由端上升到的末位置。
步驟 = 5 \* GB3 ⑤根據(jù)測量數(shù)據(jù)，分別計算出鉤碼上升的距離ｈ和繩子自由端移動的距離ｓ，然后根據(jù)Ｗ有用＝Ｇｈ和Ｗ總＝Ｆｓ計算出有用功和總功，按計算該滑輪組的機械效率。
步驟⑥改變所掛鉤碼的重力，重復以上實驗步驟。
步驟⑦鉤碼重力不變，改變動滑輪個數(shù)重復上述實驗步驟。
步驟⑧整理實驗器材。
4. 實驗結(jié)論及應用
（1）滑輪組機械效率與物體重力和動滑輪的個數(shù)有關(guān)。
（2）同一滑輪組，提起的物重越重，滑輪組的機械效率越高。
（3）不同的滑輪組機械效率不同，且在物重相同時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低。
5. 實驗補充
（1）定滑輪和動滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組;使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向，但要費距離。
（2）使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即動力F=G物+G動n若忽略滑輪重，則有F=G物n；其中n為承擔物重的繩子的段數(shù)。
（3）用滑輪組提升物體時，雖然省了力，但是費了距離，滑輪組有幾段繩子吊著物體，繩子自由端移動的距離就是重物升高距離的幾倍；設(shè)物體升高的距離為h，則繩子自由端移動的距離為s=nh（n表示承擔物重的繩子的段數(shù)）。
（4）使用滑輪組時（忽略摩擦阻力）：滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即動力F=G物+G動n；若忽略滑輪重，則有F=G物n；其中n為承擔物重的繩子的段數(shù)。
其中：F拉—拉力，G動—動滑輪的重力，G物—被提升物體的重力，n—吊住動滑輪繩子的段數(shù)。
（5）使用動滑輪時，條件不同，拉力的計算方法也不同
①物體在豎直方向上運動時：當動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體重力的n分之一；當繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體和動滑輪重力之和的n分之一；實際情況下，動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無法忽略不計，那么拉力等于物體重力除以n和機械效率的乘積。
②物體在水平面上運動時：當動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；當繩重和滑輪與繩之間的摩擦不計的情況下，拉力等于物體所受摩擦力的n分之一；實際情況下，動滑輪重、繩重和滑輪與繩之間的摩擦都無法忽略不計，那么拉力等于物體所受摩擦力除以n和機械效率的乘積．（注：n為滑輪的股數(shù)）。
6. ?？紝嶒瀱栴}
（1）實驗中應沿豎直方向 勻速 拉動彈簧測力計。
（2）通過實驗數(shù)據(jù)可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升 高度 無關(guān)。
（3）通過實驗數(shù)據(jù)可得出：同一滑輪組提升的物體越 重 ，滑輪組機械效率越 高 。
（4）通過實驗數(shù)據(jù)可得出：不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重機械效率 越小 。
（5）通過該實驗我們可以得知：增大物重或減少動滑輪的重力可以提高滑輪組的機械效率。
（6）實驗中改變鉤碼的數(shù)量，改變動滑輪的個數(shù)進行多次實驗的目的是什么？
答：改變鉤碼個數(shù)、改變動滑輪的個數(shù)從而獲得多組數(shù)據(jù)，這樣可以避免一組數(shù)據(jù)的偶然性，更能得出普遍性規(guī)律。
（7）同一滑輪組： 繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。
精選真題匯編
1．（2023?湘潭）用圖所示裝置測量滑輪組的機械效率，部分實驗數(shù)據(jù)如下表：
（1）實驗過程中，緩慢豎直拉動彈簧測力計，使鉤碼向上做 勻速直線 運動。第1次實驗時，鉤碼上升的時間為3s，此過程中，繩子自由端上升的速度為 0.05 m/s。
（2）第4次實驗時所做的有用功為 0.3 J，滑輪組的機械效率是 80 %。
（3）分析1、2、4次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越 大 （選填“大”或“小”），滑輪組的機械效率越高；分析2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度 無關(guān) （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。
（4）用滑輪組提升重物時，下列選項中也可提高機械效率的是 A 。
A．換用更輕的動滑輪
B．加快提升物體的速度
【答案】（1）勻速直線；0.05；（2）0.3；80；（3）大；無關(guān)；（4）A。
【解答】解：（1）實驗過程中，緩慢豎直拉動彈簧測力計，使鉤碼向上做勻速直線運動。第1次實驗時，鉤碼上升的時間為3s，此過程中，繩子自由端上升的速度為：。
（2）第4次實驗時所做的有用功為：W有＝Gh＝6.0N×0.05m＝0.3J；W總＝Fs＝2.5N×0.15m＝0.375J；滑輪組的機械效率為：。
（3）分析1、2、4次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越大，滑輪組的機械效率越高；
分析2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度無關(guān)。
（4）A．換用更輕的動滑輪，所做的額外功越少，機械效率越高，故A符合題意；
B．加快提升物體的速度。機械效率不變，故B不符合題意。
故選：A。
故答案為：（1）勻速直線；0.05；（2）0.3；80；（3）大；無關(guān)；（4）A。
2．（2023?懷化）提高機械效率能夠充分發(fā)揮機械設(shè)備的作用，一組同學在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，實驗測得的數(shù)據(jù)如表所示。
（1）實驗中應盡量豎直向上 勻速 （選填“勻速”或“加速”）拉動彈簧測力計。
（2）計算出第3組實驗的有用功 0.4 J，機械效率是 74.1% （結(jié)果精確到0.1%）。
（3）分析比較第1、2、3次實驗數(shù)據(jù)可以判定，使用同一個滑輪組提升物體時，被提升的物體越重，滑輪組的機械效率 越高 （選填“越高”或“越低”或“不變”）；分析比較第3、4次實驗數(shù)據(jù)可得，機械效率與物體上升的高度 無關(guān) （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。
【答案】（1）勻速；（2）0.4；74.1%；（3）越高；無關(guān)
【解答】解：
（1）實驗中應沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，拉力大小才等于測力計示數(shù)；
（2）根據(jù)第3次實驗數(shù)據(jù)可知，有用功為：W有＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J；
總功為：W總＝Fs＝1.8N×0.3m＝0.54J；
第3次實驗的機械效率：η＝＝≈74.1%；
（3）比較第1、2、3次實驗數(shù)據(jù)可知，提升高度相同，繩子自由端移動的距離相同，說明使用的是同一滑輪組，但物重不同，且物重越大，滑輪組的機械效率越高；
分析比較第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，使用相同的滑輪組提升相同的物體，物體上升的高度不同，機械效率相同，這說明機械效率與物體上升的高度無關(guān)。
故答案為：（1）勻速；（2）0.4；74.1%；（3）越高；無關(guān)。
3．（2021?遂寧）涪江六橋建筑工地上矗立的塔吊，是用電動機來帶動滑輪組提升重物的設(shè)備。如何提高滑輪組機械效率，節(jié)約電能呢？為此同學們進行了“影響滑輪組機械效率因素”的實驗探究，用到的裝置如圖，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表所示：
（1）實驗中應沿豎直方向 勻速 拉動彈簧測力計。
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第4次實驗是用 丙 圖所示裝置來完成的。
（3）通過比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：使用同一滑輪組提升相同重物，滑輪組的機械效率與重物上升高度無關(guān)。
（4）通過比較 1、3 兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越高（填實驗次數(shù)的序號）。
（5）通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出：不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重機械效率越小。
（6）為提高滑輪組機械效率節(jié)約電能，根據(jù)以上結(jié)論和生活經(jīng)驗，你建議可采取的措施有（多選） ABC 。
A.減輕動滑輪重
B.增加所提物體重
C.機械加潤滑油
D.增加重物上升高度
【答案】（1）勻速；（2）丙；（4）1、3；（6）ABC。
【解答】解：（1）為了準確測出滑輪組的機械效率，應使彈簧測力計沿豎直方向做勻速直線運動；
（2）在第四次實驗中，s＝0.5m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝5，即承擔物重的繩子股數(shù)n＝5，所以第4次實驗是用丙圖所示裝置來完成的；
（4）1、3兩次實驗，s＝0.3m，h＝0.1m，由s＝nh可得n＝3，使用同樣的滑輪組，即使用的甲、乙兩圖，通過得出的實驗數(shù)據(jù)可知提升的物體重力越大，滑輪組的機械效率越高，得出結(jié)論：同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組機械效率越高；
（6）要提高滑輪組的機械效率，可以：
A、減輕動滑輪重力，在提升相同重物、提升相同高度時，減小額外功，而有用功不變，總功減小，有用功與總功的比值增大，提高了滑輪組的機械效率；故A正確；
B、由實驗得出的結(jié)論可知，增大提升的物體重力，可以提高滑輪組的機械效率，故B正確；
C、機械加潤滑油，在提升相同重物、提升相同高度時，減小額外功，而有用功不變，總功減小，有用功與總功的比值增大，提高了滑輪組的機械效率；故C正確；
D、滑輪組的機械效率η＝＝＝＝，可見滑輪組的機械效率與提升物體的高度無關(guān)，所以，增加重物上升高度，不能提高滑輪組的機械效率；故D錯誤。
故答案為：（1）勻速；（2）丙；（4）1、3；（6）ABC。
4．（2022?襄陽）某同學用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在下表中。
（1）實驗中，使用滑輪組提升重物時，應豎直向上 勻速 拉動彈簧測力計；
（2）第二次實驗中，滑輪組的機械效率為 66.7% ；
（3）分析1、2、3次實驗數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物越 重 （選填“重”或“輕”），滑輪組的機械效率越高；
（4）小琪同學在僅改變提升物體速度的情況下，又做了上述第三次實驗，結(jié)果會發(fā)現(xiàn)滑輪組的機械效率 不變 （選填“變大”“變小”或“不變”）。
【答案】（1）勻速；（2）66.7%；（3）重；（4）不變。
【解答】解：
（1）實驗中應該勻速豎直向上拉動彈簧測力計，以保證拉力大小恒定；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，不計繩重與摩擦，滑輪組的機械效率：
η2＝＝＝×100%≈66.7%；
（3）分析1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越大，滑輪組的機械效率越高；
（4）影響機械效率的只有摩擦力、繩子重力、動滑輪重力，僅改變提升物體速度的情況下，又做了上述第三次實驗，結(jié)果會發(fā)現(xiàn)滑輪組的機械效率不變。
故答案為：（1）勻速；（2）66.7%；（3）重；（4）不變。
5．（2022?南通）用圖甲滑輪組做“探究動滑輪的重對滑輪組機械效率的影響”實驗。實驗中把不同的磁鐵吸附在動滑輪邊框上以改變滑輪的重，每次實驗都勻速拉動繩端使物體上升10cm。不計繩重，實驗數(shù)據(jù)如表。
（1）每次實驗繩端移動距離為 30 cm；
（2）第2次實驗中拉力F的示數(shù)如圖乙，讀數(shù)為 2.5 N，第2次實驗滑輪組的機械效率為 80 %。分析數(shù)據(jù)可知：在物重不變的情況下，動滑輪越重滑輪組的機械效率越 低 ；
（3）實驗中若僅增大繩端移動的距離，則滑輪組的機械效率將 不變 ；
（4）本實驗中，在物重不變的情況下，動滑輪變重時，由摩擦引起的額外功占總額外功的比例 變小 （選填“變大”“變小”或“不變”）。
【答案】（1）30；
（2）2.5；80；低；
（3）不變；
（4）變小。
【解答】解：（1）從圖中可知n＝3，每次實驗繩端移動距離s＝nh＝3×10cm＝30cm＝0.3m；
（2）測力計的分度值為0.1N，讀數(shù)為2.5N，第2次實驗滑輪組的機械效率η＝＝＝＝＝＝80%。分析數(shù)據(jù)可知：在物重不變的情況下，從實驗1至實驗4，動滑輪的重力逐漸變大，滑輪組的機械效率逐漸變小，故動滑輪越重滑輪組的機械效率越低；
（3）實驗中若僅增大繩端移動的距離，根據(jù)η＝＝＝＝可知滑輪組的機械效率將不變；
（4）四次實驗中，物體上升的高度h＝10cm＝0.1m，有用功W有用＝Gh＝6.0N×0.1m＝0.6J，
第1次實驗中，克服動滑輪的重力所做的額外功W動1＝G動1h＝0.3N×0.1m＝0.03J，
總功W總1＝F1s＝2.2N×0.3m＝0.66J，
摩擦引起的額外功W摩1＝W總1﹣W有用﹣W動1＝0.66J﹣0.6J﹣0.03J＝0.03J，
摩擦引起的額外功占總額外功的比例為：＝＝50%；
第4次實驗中，克服動滑輪的重力所做的額外功W動4＝G動4h＝3.2N×0.1m＝0.32J，
總功W總4＝F4s＝3.4N×0.3m＝1.02J，
摩擦引起的額外功W摩4＝W總4﹣W有用﹣W動4＝1.02J﹣0.6J﹣0.32J＝0.1J，
摩擦引起的額外功占總額外功的比例為：＝≈24%；
本實驗中，在物重不變的情況下，動滑輪變重時，由摩擦引起的額外功占總額外功的比例變小。
故答案為：（1）30；（2）2.5；80；低；（3）不變；（4）變小。
6．（2020?大慶）小紅在測量滑輪組機械效率的實驗中，用圖的裝置勻速豎直向上提升重物，并記錄了部分實驗數(shù)據(jù)如表：
（1）上表中測力計拉力的示數(shù)如圖17所示，則此時拉力的測量值為 1.6 N。
（2）此次實驗中滑輪組的機械效率為 62.5% 。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】解：（1）測力計分度值為0.2N，則此時拉力的測量值為 1.6N。
（2）此次實驗中滑輪組的機械效率為：
η＝＝＝×100%≈62.5%。
故答案為：（1）1.6；（2）62.5%。
7．（2023?棗莊）提高機械效率可以充分發(fā)揮機械設(shè)備的作用，對節(jié)能減排、提高經(jīng)濟效益有重要的意義。某科技創(chuàng)新小組根據(jù)生活經(jīng)驗和客觀事實，對影響滑輪組機械效率的因素作出如下猜想：
猜想Ⅰ：滑輪組的機械效率與物體被提升的高度有關(guān)
猜想Ⅱ：滑輪組的機械效率與動滑輪的重力有關(guān)
猜想Ⅲ：滑輪組的機械效率與所提物體的重力有關(guān)
根據(jù)猜想，運用如圖甲、乙、丙所示的裝置進行了實驗探究，測得的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。
（1）實驗時應沿豎直方向 勻速 緩慢向上拉動彈簧測力計；
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第3次實驗是利用了圖 丙 的裝置完成的，它的機械效率η＝ 80% ；
（3）比較2、4兩次實驗數(shù)據(jù)，可驗證猜想I是 錯誤 （選填“正確”或“錯誤”）的；
（4）通過比較 1、2 （填實驗序號）兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高；
（5）通過比較2、3兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率 越低 。
【答案】（1）勻速；（2）丙；80%；（3）錯誤；（4）1、2；（5）越低
【解答】解：（1）實驗時，需要讀出測力計的示數(shù)，所以需要勻速緩慢的拉動測力計，以方便讀數(shù)。
（2）由表中數(shù)據(jù)可得，鉤碼移動的距離為0.1m時，繩子端移動的距離為0.4m，則繩子的股數(shù)為：n＝＝4，即動滑輪上有4股繩，所以丙圖符合題意。
由表中數(shù)據(jù)可得，有用功為：W有＝G3h3＝4N×0.1m＝0.4J；
總功為：W總＝F3S3＝1.25N×0.4m＝0.5J；
機械效率為：η＝＝＝80%；
（3）對比2、4的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，其它條件不變，只改變物體提升的高度，機械效率是不變的，所以猜想Ⅰ是錯誤的。
（4）要想得到同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高的結(jié)論，需要保證滑輪組不變，重物提升的高度也不變，只改變重物的重力，所以表中1、2號實驗符合條件。
（5）對比2、3次實驗可以發(fā)現(xiàn)，重物的重力不變，提升的高度也不變，但滑輪組中動滑輪的個數(shù)增多了，且動滑輪個數(shù)越多，機械效率越低，所以可得結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低。
故答案為：（1）勻速；（2）丙；80%；（3）錯誤；（4）1、2；（5）越低。
8．（2023?綏化）如圖所示，在“測量滑輪組機械效率”的實驗中，利用圖2甲、乙、丙三個實驗裝置進行實驗，測得的實驗數(shù)據(jù)如表。（鉤碼規(guī)格相同、動滑輪個數(shù)越多重力越大）
（1）在實驗中，應沿豎直方向 勻速 拉動彈簧測力計。
（2）第一次實驗中，如圖1所示，彈簧測力計的示數(shù)是 1.8 N，機械效率是 74.1% （精確到0.1%）。
（3）由1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論： 使用同一滑輪組，物重越大，機械效率越高 。
（4）由 2、3 兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重，機械效率越低。
（5）在第三次實驗操作的基礎(chǔ)上，如圖2丁所示改變繩端拉力方向，測得的滑輪組機械效率將 偏低 。（選填“偏高”、“偏低”或“不變”）
【答案】（1）勻速；（2）1.8；74.1%；（3）使用同一滑輪組，物重越大，機械效率越高；（4）2、3；（5）偏低。
【解答】解：（1）實驗中要沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，彈簧測力計示數(shù)不變，便于讀數(shù)；
（2）圖示彈簧測力計的1N之間平均分成5等份，所以其分度值為0.2N；指針所指示的刻度值為1.8N；
第一次實驗機械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%≈74.1%；
（3）由1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組，物重越大，機械效率越高；
（4）比較第2、3次實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低；
（5）在丁圖中，若拉力F向右傾斜，則拉力變大，總功變大，有用功不變，故測出的機械效率將偏低。
故答案為：（1）勻速；（2）1.8；74.1%；（3）使用同一滑輪組，物重越大，機械效率越高；（4）2、3；（5）偏低。
9．（2022?銅仁市）課后延時服務社團活動中，“勇創(chuàng)”興趣小組計劃探究“影響滑輪組機械效率的因素”的實踐活動，提出如下科學猜想：
猜想一：滑輪組機械效率可能與被提升物體的重力大小有關(guān)；
猜想二：滑輪組機械效率可能與被提升物體的高度有關(guān)。
現(xiàn)有實驗器材支架、細繩、輕質(zhì)滑輪2個、彈簧測力計（量程合適）、規(guī)格2N的鉤碼多個，實驗裝置如圖所示。請你協(xié)助“勇創(chuàng)”興趣小組完成實驗。
（1）除上述實驗器材，完成該實驗還需要的測量工具是 刻度尺 。
（2）實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：
①根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，第二次實驗時滑輪組的機械效率為 78.4% ；
②分析實驗數(shù)據(jù)可得出結(jié)論同一滑輪組，物體提升相同高度， 物體越重 ，機械效率越高；
③若要驗證猜想二，你的關(guān)鍵操作是 控制物體的重力、動滑輪的重力都相同，且繞繩方法相同，改變物體被提升的高度 。
【答案】（1）刻度尺；（2）①78.4%；②物體越重；③控制物體的重力、動滑輪的重力都相同，且繞繩方法相同，改變物體被提升的高度。
【解答】解：
（1）根據(jù)η＝＝×100%知實驗中需要用彈簧測力計測量物體的重力和拉力，用刻度尺測量繩子自由端和物體上升的高度，因此實驗中還需要刻度尺；
（2）①第二次實驗滑輪組的機械效率是：
η＝＝×100%＝≈78.4%；
②分析表中數(shù)據(jù)可知：同一滑輪組，物體提升相同高度，物體越重，滑輪組的機械效率越高；
③若要驗證猜想二，即驗證滑輪組機械效率可能與被提升物體的高度有關(guān)，需要控制物體的重力、動滑輪的重力都相同，且繞繩方法相同，改變物體被提升的高度。
故答案為：（1）刻度尺；（2）①78.4%；②物體越重；③控制物體的重力、動滑輪的重力都相同，且繞繩方法相同，改變物體被提升的高度。
10．（2022?呼和浩特）在學習機械效率概念后，小娟和小玉同學探討：在不計繩重和摩擦，同一滑輪組勻速提升不同貨物，提升相同高度，動滑輪重力不變，額外功不變的條件下，機械效率是否變化的問題。小娟認為：“物重增加，有用功增加，總功也增加，所以機械效率可能變也可能不變”；小玉認為：“物重增加，有用功增加，總功也增加，那么額外功在總功中所占比例減小，則機械效率一定增加?！眰z人爭執(zhí)不下，決定實驗驗證。下表是他們利用一個滑輪組實驗時，收集到的有關(guān)數(shù)據(jù)：
（1）請分析表中數(shù)據(jù)，在圖中畫出此實驗中滑輪組繞繩方法；
（2）表中第3次實驗時，滑輪組的機械效率為 88.9% ；
（3）實驗驗證， 小玉 （選填“小娟”或“小玉”）的說法是正確的。
【答案】（1）見解析；（2）88.9%；（3）小玉。
【解答】解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，s＝3h，即繩子的有效段數(shù)為3，所以該滑輪組繞繩方法為：從動滑輪的上端掛鉤向上繞過定滑輪，再由動滑輪的下方上行，如圖：
。
（2）第3次實驗時，該滑輪組的機械效率η＝＝≈88.9%。
（3）由表格數(shù)據(jù)可知：動滑輪的重力不變；通過計算表明：隨著物重的增加，有用功增加，總功也增加，機械效率增大，故小玉的說法是正確的。
故答案為：（1）見解析；（2）88.9%；（3）小玉。
11．（2020?岳陽）“測滑輪組的機械效率”的實驗數(shù)據(jù)如表：
（1）實驗時，應沿豎直向上的方向 勻速緩慢 拉動彈簧測力計。
（2）第2次實驗中彈簧測力計的示數(shù)如圖所示為 2.4 N。
（3）第3次實驗滑輪組的機械效率是 76.9% 。（保留一位小數(shù)）
（4）如果用這個滑輪組提升7N的重物，則它的機械效率可能是 C （選填序號）。
A.60%
B.70%
C.80%
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】解：
（1）實驗時，應沿豎直向上的方向勻速緩慢拉動彈簧測力計。
（2）第2次實驗中彈簧測力計的示數(shù)如圖所示，測力計分度值為0.2N，示數(shù)為2.4N；
（3）第3次實驗滑輪組的機械效率是：
η＝＝＝≈76.9%；
（4）由表中數(shù)據(jù)知，提升物體的重力越大，機械效率越高，故如果用這個滑輪組提升7N的重物，則它的機械效率要大于76.9%．故可能是80%，選C。
故答案為：（1）勻速緩慢；（2）2.4；（3）76.9%；（4）C。
12．（2020?長沙）某實驗小組用下圖的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，部分實驗數(shù)據(jù)如表所示。
（1）實驗中應盡量豎直向上 勻速 拉動彈簧測力計；
（2）第一次實驗中測得滑輪組的機械效率為 56 %；
（3）分析以上數(shù)據(jù)可知，使用同一個滑輪組提升重物時，被提升物體的重力越 大 ，滑輪組的機械效率越高。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】解：
（1）要正確測量繩端拉力，需豎直向上勻速拉動測力計。
（2）第1次實驗測得的機械效率為：
η＝＝＝≈56%；
（3）分析以上數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，增大物重可以提高滑輪組的機械效率。
故答案為：（1）勻速；（2）56；（3）大。
13．（2020?天津）在探究影響滑輪組機械效率的因素時，小明提出了如下猜想：
猜想一：滑輪組機械效率與被提升物體所受的重力有關(guān)
猜想二：滑輪組機械效率與動滑輪所受的重力有關(guān)
為了驗證猜想，準備的器材如下：兩個相同的滑輪、一根細繩、鉤碼若干、刻度尺和彈簧測力計。
小明把兩個滑輪分別作為定滑輪和動滑輪組裝成滑輪組，用該滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼進行了三次實驗，數(shù)據(jù)如表所示：
請你解答如下問題：
（1）表中第3次實驗時滑輪組的機械效率為 80.0% ；根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中畫出該滑輪組的繞線方式；
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：用同一滑輪組提升不同的物體，物體越重，滑輪組的機械效率 越高 （選填“越高”“越低”或“不變”）；
（3）為了驗證猜想二，還需增加的實驗器材是 幾個自重不同的滑輪 。
【答案】（1）80.0%；如上圖所示；
（2）越高；
（3）幾個自重不同的滑輪。
【解答】解：（1）表中第3次實驗時滑輪組的機械效率為：
η＝＝＝＝80.0%；
由s＝nh可得繩子的有效段數(shù)：n＝＝＝3，該滑輪組的繞線方式如下圖所示：
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：用同一滑輪組提升不同的物體，物體越重，滑輪組的機械效率越高；
（3）為了驗證猜想二，滑輪組機械效率與動滑輪所受的重力有關(guān)，要改變動滑輪的重力，故還需增加的實驗器材是幾個自重不同的滑輪。
故答案為：（1）80.0%；如上圖所示；
（2）越高；
（3）幾個自重不同的滑輪。
14．（2020?湘潭）測量如圖所示滑輪組的機械效率，部分實驗數(shù)據(jù)如下表。
（1）實驗過程中，應緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做 勻速 運動。第1次實驗時，彈簧測力計示數(shù)如圖所示，為 0.6 N。
（2）第2次實驗時所做的有用功為 0.075 J，滑輪組的機械效率是 62.5% 。
（3）分析1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越 大 （選填“大”或“小”），滑輪組的機械效率越高；分析3、4次實驗的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度 無關(guān) （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。
（4）結(jié)合生產(chǎn)生活實際，用滑輪組提升重物時，下列選項中也可提高機械效率的是 B 。
A．增大繩重
B．減輕動滑輪重
C．加快物體提升的速度
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】解：
（1）實驗過程中，應緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做勻速運動。測力計分度值為0.1N，第1次實驗時，彈簧測力計示數(shù)如圖所示，為0.6N；
（2）第2次實驗時所做的有用功為：
W有用2＝G2h2＝1.5N×0.05m＝0.075J；
第2次做的總功：W總2＝F2s2＝0.8N×0.15m＝0.12J；
滑輪組的機械效率是：
η＝＝×100%＝62.5%；
（3）分析1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越大，滑輪組的機械效率越高；
分析3、4次實驗的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度無關(guān)；
（4）A．增大繩重，增大了額外功，有用功與總功的比值變小，機械效率變??；
B．減輕動滑輪重，減小了額外功，有用功與總功的比值變大，機械效率大；
C．由（3）知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度無關(guān)，根據(jù)v＝，機械效率與物體提升的速度無關(guān)，
故選B。
故答案為：（1）勻速；0.6；（2）0.075；62.5%；（3）大；無關(guān)；（4）B。
15．（2020?朝陽）在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，實驗小組用如圖所示的裝置進行了實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示，第三次實驗時的拉力如圖所示。
（1）實驗中應 豎直向上勻速 拉動彈簧測力計使鉤碼上升；
（2）表格中編號①的數(shù)據(jù)應為 2.2 ；編號②的數(shù)據(jù)應為 88.9% ；
（3）比較實驗數(shù)據(jù)可得出的實驗結(jié)論是：使用同樣的滑輪組， 提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高 ；
（4）如果在第一次實驗時，忽略繩重和摩擦，可以計算出動滑輪的重力為 0.4 N。
【答案】（1）豎直向上勻速；（2）2.2；88.9%；（3）提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高； （4）0.4。
【解答】解：（1）實驗中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計使鉤碼上升，此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，測力計示數(shù)大小才等于拉力大??；
（2）由圖知，彈簧測力計的分度值為0.2N，拉力為2.2N；
第2次實驗的機械效率為：η＝＝＝×100%≈88.9%；
（3）實驗選用的同一滑輪組，動滑輪的重力不變，由表中實驗數(shù)據(jù)分析可知，同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高；
（4）方法一：根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在第一次實驗做的總功：
W總1＝F1s1＝0.8N×0.3m＝0.24J，
做的有用功：
W有1＝G1h＝2N×0.1m＝0.2J，
做的額外功：
W額外＝W總1﹣W有1＝0.24J﹣0.2J＝0.04J，
因忽略繩重和摩擦，故所做額外功是克服動滑輪重力所做的功，則動滑輪的重力為：
G動＝＝＝0.4N。
（4）方法二：因忽略繩重和摩擦，則G動＝nF1﹣G1＝3×0.8N﹣2N＝0.4N。
故答案為：（1）豎直向上勻速；（2）2.2；88.9%；（3）提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高； （4）0.4。
16．（2020?東營）學習了“滑輪組的機械效率”后，某興趣小組對“斜面的機械效率與哪些因素有關(guān)”這課題產(chǎn)生了濃厚興趣，他們猜想，斜面作為一種簡單機械，它的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)，為此，實驗室提供了如下器材：長木板、墊木（長寬高之比為1：2：4）、木塊（帶鉤）、天平彈簧測力計、停表、刻度尺、細線。請根據(jù)需要選擇合適的器材，完成以下題目。
（1）實驗目的： 研究斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度的關(guān)系 。
（2）實驗器材： 長木板、墊木（長寬高之比為1：2：4）、木塊（帶鉤）、彈簧測力計、刻度尺、細線 。
（3）實驗步驟： ①把墊木平放，將長木板的一端墊高，構(gòu)成一個斜面，用刻度尺測出其長度s1和高度h1，
用測力計測量出木塊的重力G，再用測力計拉著木塊從斜面底部勻速直線運動到頂部，記下測力計示數(shù)F1，記錄數(shù)據(jù)；
②把墊木側(cè)放，將長木板的一端墊高，構(gòu)成一個較陡的斜面，重復上面的步驟；
③把墊木豎放，將長木板的一端墊高，構(gòu)成一個最陡的斜面，重復上面的步驟；
④收集處理數(shù)據(jù)，進行比較歸納 。
（4）分析與論證： 根據(jù)η＝＝×100%，得出3次實驗中機械效率，若機械效率都相等，說明機械效率可能與斜面的傾斜程度無關(guān)；或不相等，說明機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān) 。
（5）交流與評估： 測力時，測力計要沿斜面拉木塊做勻速直線運動；斜面的機械效率與斜面的粗糙程度的關(guān)系等其它因素有怎樣的關(guān)系？如何驗證？ 。
【答案】（1）研究斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度的關(guān)系；
（2）長木板、墊木（長寬高之比為1：2：4）、木塊（帶鉤）、彈簧測力計、刻度尺、細線；
（3）如上；
（4）根據(jù)η＝＝×100%，得出3次實驗中機械效率，若機械效率都相等，說明機械效率可能與斜面的傾斜程度無關(guān)；或不相等，說明機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)；
（5）測力時，測力計要沿斜面拉木塊做勻速直線運動；斜面的機械效率與斜面的粗糙程度的關(guān)系等其它因素有怎樣的關(guān)系？如何驗證？
【解答】解：（1）實驗目的：
研究斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度的關(guān)系；
（2）實驗器材：
研究斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度的關(guān)系，要改變斜面的傾斜角度，故要用長木板、墊木；
根據(jù)η＝＝×100%，還要用到木塊（帶鉤）、彈簧測力計、刻度尺、細線；
（3）實驗步驟：
①把墊木平放，將長木板的一端墊高，構(gòu)成一個斜面，用刻度尺測出其長度s1和高度h1，
用測力計測量出木塊的重力G，再用測力計拉著木塊從斜面底部勻速直線運動到頂部，記下測力計示數(shù)F1，記錄數(shù)據(jù)；
②把墊木側(cè)放，將長木板的一端墊高，構(gòu)成一個較陡的斜面，重復上面的步驟；
③把墊木豎放，將長木板的一端墊高，構(gòu)成一個最陡的斜面，重復上面的步驟；
④收集處理數(shù)據(jù)，進行比較歸納；
（4）分析與論證：
根據(jù)η＝＝×100%，得出3次實驗中機械效率，若機械效率都相等，說明機械效率可能與斜面的傾斜程度無關(guān)；或不相等，說明機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)；
（5）交流與評估：
測力時，測力計要沿斜面拉木塊做勻速直線運動；斜面的機械效率與斜面的粗糙程度的關(guān)系等其它因素有怎樣的關(guān)系？如何驗證？
故答案為：
（1）研究斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度的關(guān)系；
（2）長木板、墊木（長寬高之比為1：2：4）、木塊（帶鉤）、彈簧測力計、刻度尺、細線；
（3）如上；
（4）根據(jù)η＝＝×100%，得出3次實驗中機械效率，若機械效率都相等，說明機械效率可能與斜面的傾斜程度無關(guān)；或不相等，說明機械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)；
（5）測力時，測力計要沿斜面拉木塊做勻速直線運動；斜面的機械效率與斜面的粗糙程度的關(guān)系等其它因素有怎樣的關(guān)系？如何驗證？
實驗次數(shù)
鉤碼重力G/N
鉤碼上升高度h/cm
拉力F/N
繩子自由端移動距離s/cm
機械效率η
1
2.0
5
1.0
15
66.7%
2
4.0
5
1.8
15
74.1%
3
4.0
10
1.8
30
74.1%
4
6.0
5
2.5
15
次數(shù)
物體的重力G/N
提升的高度h/m
拉力F/N
繩端移動的距離s/m
機械效率η
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
實驗次數(shù)
鉤碼重G/N
鉤碼上升高度h/m
繩端拉力F/N
繩端移動距離s/m
機械效率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%
實驗
次數(shù)
鉤碼重
G/N
鉤碼上升高度
h/cm
拉力
F/N
繩端移動距離
s/cm
機械效率
η
1
1.0
10
0.6
30
55.6%
2
2.0
10
1.0
30
3
4.0
10
1.6
30
83.3%
次數(shù)
G物/N
G動/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
▲
▲
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
鉤碼總重G/N
鉤碼上升高度
h/m
測力計拉力
F/N
測力計拉繩端移動距離s/m
3
0.1
0.3
實驗次數(shù)
鉤碼的重力G/N
鉤碼上升高度h/m
繩端拉力F/N
繩端移動的距離s/m
機械效率η
1
2
0.1
0.90
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.50
0.3
88.9%
3
4
0.1
1.25
0.4
4
4
0.2
1.50
0.6
88.9%
實驗次數(shù)
鉤碼重力G/N
提升高度h/m
繩端拉力F/N
繩端移動距離s/m
機械效率η
1
4
0.1
0.3
2
8
0.1
3.2
0.3
83.3%
3
8
0.1
2.0
0.5
80.0%
次數(shù)
物體重力（N）
物體上升的
高度（cm）
彈簧測力計
的示數(shù)（N）
繩子自由端移動的距離（cm）
機械效率
1
2
10
1.0
30
66.7%
2
4
10
1.7
30
…
3
6
10
2.4
30
83.3%
動滑輪重
G動/N
物重
G/N
物體上升距離h/m
拉力
F/N
拉力作用點移動距離s/m
滑輪組機械效率η
1
0.5
1
0.1
0.5
0.3
66.7%
2
0.5
2.5
0.1
1.0
0.3
81.5%
3
0.5
4
0.1
1.5
0.3
實驗
次數(shù)
物重
G（N）
物體上升
高度h（m）
拉力F
（N）
繩子自由端移
動距離s（m）
機械效
率
1
4
0.1
2.0
0.3
66.7%
2
5
0.1
0.3
69.4%
3
6
0.1
2.6
0.3
實驗次數(shù)
物理量
1
2
3
4
鉤碼重G物/N
0.5
1.0
1.5
2.0
鉤碼上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
0.1
繩端拉力F/N
0.3
0.5
0.7
0.9
繩端移動距離s/m
0.3
0.3
0.3
0.3
機械效率η
67%
71%
74%
實驗次數(shù)
鉤碼所受的重力G/Ν
提升高度h/m
拉力F/Ν
繩端移動的距離s/m
機械效率η
1
2.0
0.1
1.0
0.3
66.7%
2
4.0
0.1
1.8
0.3
74.1%
3
6.0
0.1
2.5
0.3
實驗次數(shù)
鉤碼重力G/N
鉤碼上升高度h/cm
拉力F/N
繩端移動距離s/cm
機械效率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%
實驗次數(shù)
鉤碼所受的重力G/N
鉤碼上升的高度h/cm
拉力F/N
繩自由端移動的距離s/cm
機械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
②
3
6
10
①
30
*

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