苏科版中考物理实验测量型专题练习09机械效率的测量一.docx
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苏科版中考物理实验测量型专题练习09机械效率的测量一
专题09-机械效率的测量
(一)
1、(18-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_____cm,拉力是_____N,该滑轮组的机械效率η=_____;
(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_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2、(2019·随州)物理实验兴趣小组间开展竞赛活动,甲组出题乙组用实验的方法解答。
甲组用布帘将一个滑轮组遮蔽(如图),乙组同学通过测量:
滑轮组下方所挂重物重力为G,重物被匀速提升的高度为H,乙组同学施加在滑轮组绕绳的自由端的拉力为F,该自由端移动的距离为h;通过3组实验(数据见下表)乙组同学探究出“布帘背后的秘密”。
假设你是乙组成员请判断:
动滑轮实际被使用的个数是 (选填“一个”或“两个”);滑轮组中所有动滑轮(及动滑轮间的连接物)总重力约为 (选填“1N”、“2N”或“3N”);当提升重物重力为G=4.0N时,该滑轮组的机械效率最接近 (选填“80%”、“33%”或“25%”);乙组同学发现实验数据不像“理想模型”那样完美,请你提出一条产生误差的原因:
。
3、(2019·眉山)为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。
实验测得的数据如下表:
请你根据表中的数据解答下列问题:
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做______运动,该过程中木块的机械能______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)第2次实验中,斜面的机械效率为______,斜面对木块的摩擦力为______N。
(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是:
______。
(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例:
______。
4、(2019·邵阳)某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率,实验过程如下:
①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组,分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计,使沙袋升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格。
④算出有用功W有,总功W总,机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量,重复上面的实验。
次数
沙和袋所受的总重力G/N
提升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
0.6
0.2
0.12
0.3
0.18
66.7%
2
0.9
0.2
0.18
0.4
0.6
0.24
3
1.2
0.2
0.24
0.5
0.6
0.30
80%
请根据实验过程和实验记录,思考并回答:
(1)在第一次实验中,粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s应该为 m。
(2)根据表中数据,可计算得出第二次实验的机械效率为 。
(3)根据表中数据,分析得出所用动滑轮的重为 N.(绳重和摩擦忽略不计)
(4)分析三次实验中的数据,可以发现用同一个滑轮组提升重物,物重越大,滑轮组的机械效率 。
(选填“越大”、“越小”或“不变”)
5、(18-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_____。
(2)如图所示,测量物体G所受的重力为_____。
(3)如图所示,实验过程中,拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值
,用_____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。
根据表格中的数据,可以知道他们选用的滑轮组是_____(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
①小明和小红的实验结论:
_____(选填“科学”或“不科学”),请说明你的理由_____。
②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_____,重复实验(3)步骤,计算出机械效率进行比较分析。
6、(2019·绥化)如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。
测得的实验数据如表。
(1)实验过程中,应竖直向上 拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是 。
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重 ,滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为0.1m/s,则拉力F的功率为 W
(5)创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是 。
(填字母)
A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方
B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组
7、(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 N:
拉力F所做的功为 J。
(2)动滑轮的机械效率约为 。
(结果保留一位小数)
8、斜面是一种简单机械,生活中人们常常利用它来省力.小明想探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”.于是他找来木块A、长木扳B、三个高度不同的长方体C和一把弹簧测力计进行实验,实验装置如图所示.
(1)除上述器材外,小明要完成实验还需要的一种器材是 ;
(2)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使木块做 运动;
(3)实验记录数据如下表,则第3次实验时斜面的机械效率为 ;
(4)分析比较下表中的实验数据,可得到的结论是:
斜面越陡,机械效率 ;
实验次数
斜面倾斜程度
木块重G/N
斜面高度h/m
沿斜面的拉力F/N
木块沿斜面移动的距离S/m
斜面的机械效率
1
较缓
5
0.2
3.3
0.5
60.6%
2
较陡
5
0.25
3.8
0.5
65.8%
3
最陡
5
0.3
4.2
0.5
(5)除了倾斜程度会影响斜面的机械效率,你还能猜想到斜面的 也会影响到斜面的机械效率,这样猜想的依据是 .
9、(2017•祁阳县三模)某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据.
实验
次数
斜面的
倾斜程度
物块重
力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)分析表中的数据可得出:
在其它条件一定时,斜面越缓越 力(选填“省”或“费”);斜面越陡,机械效率越 (选填“高”或“低”).
(2)该小组又进行了第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4.5N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 .把第4次与第 次测量结果相比较,还能得出:
在其它条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低.
(3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力 物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”).
10、(2017•江都区一模)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,O为支点.总重为G的钩码悬挂在杠杆上的A点,竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,测得钩码上升的高度为h,弹簧测力计示数为F,其移动距离为s.
(1)该实验中做额外功的主要原因是 ,该杠杆的机械效率为η= (用题目中物理量的符号表示);
(2)钩码悬挂在A点时,弹簧测力计拉力为F1,杠杆机械效率为η1,若同样的将钩码悬挂在B点进行实验,仍将钩码缓慢提升高度h,弹簧测力计拉力为F2,杠杆的机械效率为η2,忽略摩擦,则F2 F1、η2 η1(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)若保持钩码悬挂在A点不变,而将弹簧测力计作用点从杠杆最右端移到B点,仍然竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,将钩码仍提升高度h,忽略摩擦,此时杠杆的机械效率为η3,则η3 η1(选填“大于”、“小于”或“等于”).
11、(2019·安顺)小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”,使用了如图所示的实验装置。
实验前,小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N,每个钩码的重力为0.5N,实验过程中,小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量,分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数(见下表)
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
动滑轮重G0/N
1.0
1.0
1.3
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
所挂钩码的重力G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
弹簧测力计示数F/N
0.8
1.2
1.3
1.6
1.8
2.2
2.3
2.7
(1)分析实验数据可以得到:
在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下,使用该滑轮组 (选填“省力”或“不省力”)
(2)在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G0的关系为
(3)小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况,用另一组滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速直线拉到位置B,请在图中画出最省力的绕线方法:
物块移动的距离为 cm;若此时绳自由端所用拉力为10N,物块受到的摩擦力为18N,该滑轮组的机械效率为 。
专题09-机械效率的测量
(一)
1、(18-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_____cm,拉力是_____N,该滑轮组的机械效率η=_____;
(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_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】
(1)5.0275%;
(2)变小
2、(2019·随州)物理实验兴趣小组间开展竞赛活动,甲组出题乙组用实验的方法解答。
甲组用布帘将一个滑轮组遮蔽(如图),乙组同学通过测量:
滑轮组下方所挂重物重力为G,重物被匀速提升的高度为H,乙组同学施加在滑轮组绕绳的自由端的拉力为F,该自由端移动的距离为h;通过3组实验(数据见下表)乙组同学探究出“布帘背后的秘密”。
假设你是乙组成员请判断:
动滑轮实际被使用的个数是 (选填“一个”或“两个”);滑轮组中所有动滑轮(及动滑轮间的连接物)总重力约为 (选填“1N”、“2N”或“3N”);当提升重物重力为G=4.0N时,该滑轮组的机械效率最接近 (选填“80%”、“33%”或“25%”);乙组同学发现实验数据不像“理想模型”那样完美,请你提出一条产生误差的原因:
。
【答案】一个;1;80%;绳与轮之间存在摩擦。
3、(2019·眉山)为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。
实验测得的数据如下表:
请你根据表中的数据解答下列问题:
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做______运动,该过程中木块的机械能______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)第2次实验中,斜面的机械效率为______,斜面对木块的摩擦力为______N。
(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是:
______。
(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例:
______。
【答案】
(1)匀速直线 变大;
(2)50% 0.9;(3)斜面越陡,其机械效率越高;(4)盘山公路
4、(2019·邵阳)某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率,实验过程如下:
①用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。
②按图安装滑轮组,分别记下沙袋和绳端的位置。
③匀速拉动弹簧测力计,使沙袋升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格。
④算出有用功W有,总功W总,机械效率η。
⑤改变沙袋中沙子的重量,重复上面的实验。
次数
沙和袋所受的总重力G/N
提升高度h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
0.6
0.2
0.12
0.3
0.18
66.7%
2
0.9
0.2
0.18
0.4
0.6
0.24
3
1.2
0.2
0.24
0.5
0.6
0.30
80%
请根据实验过程和实验记录,思考并回答:
(1)在第一次实验中,粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离s,你认为s应该为 m。
(2)根据表中数据,可计算得出第二次实验的机械效率为 。
(3)根据表中数据,分析得出所用动滑轮的重为 N.(绳重和摩擦忽略不计)
(4)分析三次实验中的数据,可以发现用同一个滑轮组提升重物,物重越大,滑轮组的机械效率 。
(选填“越大”、“越小”或“不变”)
【答案】
(1)0.6;
(2)75%;(3)0.3;(4)越大
5、(18-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_____。
(2)如图所示,测量物体G所受的重力为_____。
(3)如图所示,实验过程中,拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值
,用_____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。
根据表格中的数据,可以知道他们选用的滑轮组是_____(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
①小明和小红的实验结论:
_____(选填“科学”或“不科学”),请说明你的理由_____。
②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_____,重复实验(3)步骤,计算出机械效率进行比较分析。
【答案】
(1)分度值;
(2)4.6N刻度尺;(3)乙;(4)
不科学根据
,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.
6、(2019·绥化)如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。
测得的实验数据如表。
(1)实验过程中,应竖直向上 拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是 。
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重 ,滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为0.1m/s,则拉力F的功率为 W
(5)创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是 。
(填字母)
A.测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方
B.弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C.所使用的动滑轮的重力小于智慧小组
【答案】
(1)匀速缓慢;
(2)74.1%;(3)越大;(4)0.54;(5)C
7、(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 N:
拉力F所做的功为 J。
(2)动滑轮的机械效率约为 。
(结果保留一位小数)
【答案】
(1)1.2 0.48;
(2)83.3%
8、斜面是一种简单机械,生活中人们常常利用它来省力.小明想探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”.于是他找来木块A、长木扳B、三个高度不同的长方体C和一把弹簧测力计进行实验,实验装置如图所示.
(1)除上述器材外,小明要完成实验还需要的一种器材是 ;
(2)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使木块做 运动;
(3)实验记录数据如下表,则第3次实验时斜面的机械效率为 ;
(4)分析比较下表中的实验数据,可得到的结论是:
斜面越陡,机械效率 ;
实验次数
斜面倾斜程度
木块重G/N
斜面高度h/m
沿斜面的拉力F/N
木块沿斜面移动的距离S/m
斜面的机械效率
1
较缓
5
0.2
3.3
0.5
60.6%
2
较陡
5
0.25
3.8
0.5
65.8%
3
最陡
5
0.3
4.2
0.5
(5)除了倾斜程度会影响斜面的机械效率,你还能猜想到斜面的 也会影响到斜面的机械效率,这样猜想的依据是 .
【答案】
(1)刻度尺;
(2)匀速直线;(3)71.4%;(4)越高;(5)斜面越粗糙、摩擦力越大,做的额外功越多,机械效率就越低.
9、(2017•祁阳县三模)某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据.
实验
次数
斜面的
倾斜程度
物块重
力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)分析表中的数据可得出:
在其它条件一定时,斜面越缓越 力(选填“省”或“费”);斜面越陡,机械效率越 (选填“高”或“低”).
(2)该小组又进行了第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4.5N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 .把第4次与第 次测量结果相比较,还能得出:
在其它条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低.
(3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力 物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”).
【答案】
(1)省;高;
(2)55.6%;2;(3)大于.
10、(2017•江都区一模)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,O为支点.总重为G的钩码悬挂在杠杆上的A点,竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,测得钩码上升的高度为h,弹簧测力计示数为F,其移动距离为s.
(1)该实验中做额外功的主要原因是 ,该杠杆的机械效率为η= (用题目中物理量的符号表示);
(2)钩码悬挂在A点时,弹簧测力计拉力为F1,杠杆机械效率为η1,若同样的将钩码悬挂在B点进行实验,仍将钩码缓慢提升高度h,弹簧测力计拉力为F2,杠杆的机械效率为η2,忽略摩擦,则F2 F1、η2 η1(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)若保持钩码悬挂在A点不变,而将弹簧测力计作用点从杠杆最右端移到B点,仍然竖直向上缓慢拉动弹簧测力计,将钩码仍提升高度h,忽略摩擦,此时杠杆的机械效率为η3,则η3 η1(选填“大于”、“小于”或“等于”).
【答案】
(1)克服杠杆自身重力做功;
×100%;
(2)大于;大于;(3)等于.
11、(2019·安顺)小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”,使用了如图所示的实验装置。
实验前,小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N,每个钩码的重力为0.5N,实验过程中,小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量,分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数(见下表)
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
动滑轮重G0/N
1.0
1.0
1.3
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
所挂钩码的重力G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
弹簧测力计示数F/N
0.8
1.2
1.3
1.6
1.8
2.2
2.3
2.7
(1)分析实验数据可以得到:
在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下,使用该滑轮组 (选填“省力”或“不省力”)
(2)在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G0的关系为
(3)小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况,用另一组滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速直线拉到位置B,请在图中画出最省力的绕线方法:
物块移动的距离为 cm;若此时绳自由端所用拉力为10N,物块受到的摩擦力为18N,该滑轮组的机械效率为 。
【答案】
(1)不省力;
(2)F=
;(3)如图所示;3.10;60%