沪科版八年级物理下册同步练习第十章机械和人10.5机械效率实验题练习有答案有解析

1、10.5 机械效率 实验题练习 有答案 有解析 共10题1.用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如下表通成班物体即类物电G/N斜面高k'cm沿斜面的扣力小的面匚MCE机同业率ri书木城4151.19060.62小车415%(1)沿斜面拉动物体时，应使其做 运动.(2)根据图示测力计的示数，拉力为 N,可知第2次实验的机械效率为%.由实验可得初步结论： 斜面倾斜程度相同时， 越小，机械效率越大(3)第1次实验中，木块所受摩擦力为 N.2 .小红同学用如图甲所示的装置“测量滑轮组机械效率”实验中,(1)实验时应沿 匀速拉动弹簧测力计。(2)请算出第2次实验时的机械效率，并填入表格中 实

2、验次数丽日G/N构码k升麻戈 h/m测力甘小数F/N绳移动距离s/m机械效率H嘤1401.80374J260.12.40.33耳0.12.90392.0(3)依据表中数据可知小红在探究(4)第次实验时，若钩码上升的速度为0.05m/s ,则拉力F的功率为 W(5)小明在该实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 (选 填“相同”或“不相同”)。3.某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示， 实验装置如图所示.甲 乙 丙 丁(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

3、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)用丁图装置进行实验，得出表中第 4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整.实验次数钩码重量GN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Y140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5(4)通过比较 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段数无关(填实验次数的序号)(5)通过比较 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

4、的机械效率越高.(填实验次数的序号)(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论： 4 .某班同学在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”时，他们猜想滑轮组的机械效率可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关，各小组利用如图所示的装置进行验证，杨阳那组得到的实验数据如表：变脸次数物也物体上升的高度(1TI)拉力(N)绳自由端移动的距图(m)机械牧率(%)110.10.60.2210.10.4也462.5320J0,65765)-410.20.6-U.4K33(1)比较第1、2次实验数据得出：用不同的滑轮组提升相同的物体， 动滑轮个数越多, ;比较第2、3次实验数据得出：同一个滑轮组，提升

5、的物体越重，比较第1、4实验数据得出：同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度 (2)在测拉力时，某同学觉得很难使测力计做匀速直线运动，不便于读数，就让弹簧测力计处于静止状态时才读数，该同学的读数与实际相比 (选填“偏大”、“偏 小”或“不变”),测得机械效率 (选填“偏高”、“偏低”或“不变”)，说明滑 轮组的机械效率还与 有关.(3)有两个组所用的动滑轮重量相同，提升的物体也相同，测的机械效率却不同，原 因可能是绳子滑轮或滑轮轴之间的 不同，影响了测量结果.所以，我们在生活 中经常给各种机械加润滑油，是为了 它的机械效率.5 .小马和小李设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物，在讨论滑

6、轮组机械效率时两人产生了分歧，小马认为：“甲滑轮组的动滑轮个数少，机械效率高”；小李却 认为：“乙滑轮组更省力，机械效率高”。两人谁也说服不了谁，于是决定进行实验来验 证自己的猜想是否正确。料夏量清检筵装费甲装式乙4一西科上升高度hm010.1绳弗拉力F，N1.61.4绳端移动距喜sm二 30.40植效聿期7).4%(所用每个滑轮的重相同，绳重和摩擦忽略不计)，他们在实验中得到的数据如下表所示：(1)根据所测数据，请计算一个动滑轮的重力是 N,甲滑轮组的机械效率是；(2)由计结果可以确定 的说法是正确的，这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是 ,由此可知，可采用 的方法来提高滑轮组的机械效率

7、。(3)随后小马又设计了一个方案，如图丙所示，你认为和图甲装置对比，在提升同一重物时，装置丙的机械效率 (选填“大于” “等于”或“小于”)装置的机械效 率。6 .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

8、实验数据实验记录：物物伸直量同上升高度hem拉力FX强蓄测而移机动的距离t-ctn机械就率T1L5 001 SC?0085 2%2L7721.00S6 6%110.0053 >0017 J5%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 。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。国1X27 .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

9、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 .用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.(1)实验中，将杠杆从实线位置匀速拉至图中虚线位置，弹簧测力计的示数如图所示为,弹簧测力计上升的距离为0.3m,钩码总重为1.0N,钩码上升的高度为0.1m,则杠杆的机械效率为 %.(2)若不计摩擦，由(1)中所给数据算出杠杆自重为 ;

10、若仅将钩码由A点移至B点，弹簧测力计竖直上提的过程中示数Fb Fa,钩码匀速上升的高度为0.1m.则杠杆的机械效率的机械效率Y B刀A,理由是9 .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：用乙丙(1)物体提升的高度是 cm,拉力是 N,该滑轮组的机械效率刀=提升同一物体,(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,则滑轮组的机械效率 (选填“变大”、“变

11、小”或“不变”)。10 .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 2N,测得的数据如下表.实这先置内硬总至3K向室上升的高度hm小功才示散FQi沌力计移耽距啕Rm机财事n140J132512 4 3妇拓35.12Aa.333%440.11.40.5q40.21小57%*I(1)在实验中，测绳端拉力 F时，应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计且在拉动过程 中计数.(2)第1次实验测得机械效率为.(结果保留两位有效数字)(3)分析表中数据可知：第 4次实验是用 图做的.(选填“ a”、"b”或“ c”)(4)分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， 可以提高

12、滑轮组的机械效率；分析第1、4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(既动滑轮总重越重)，滑轮组的机械效率 .(5)分析第4、5次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度参考答案1 .匀速直线 0.7 95.2摩擦力 0.43【解析】【分析】(1)从实验操作方便的角度考虑，要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹簧测力计的示数稳定，测量才够准确；(2)弹簧测力计读数时首先认清量程<，、，» 小一八 W Gh ，和分度值，然后再根据指针位置读出拉力本数；然后根据刀=求出机械效率；比W巧Fs心、较两次机械效率的大小即可判断；

13、(3)先根据 Wr = Gh和 W、= Fs分别求出有用功和总功，W然后根据 Ws=We-W有求出额外功，克服摩擦力做功就是额外功，利用f=求出摩擦力.s(1)沿斜面拉动物体时，为使弹簧测力计的示数稳定，便于读数，所以应尽量使物体做匀速直线运动;(2)由图可知：弹簧测力计的分度值为0.1 N,示数为0.7 N,则斜面的机械效率Y=W Gh 4N 0.15m=95.2%,W息Fs 0.7N 0.9m比较两次的机械效率可知，第 2次机械效率大，斜面的倾斜程度相同，小车所受的摩擦力小,由此可得结论:斜面倾斜程度相同时，摩擦力越小,机械效率越大;贴=Gk4NX 0.15 m 0.6 J,Wfc = W

14、-W=0.99 J-0.6 J = 0.39 J,(3)由第1次实验的数据可知，沿斜面拉木块做的有用功拉力做的总功 Wi=Fs=1.1 NX 0.9 m 0.99 J,则额外功由Wfo= fs得,木块所受摩擦力f = % = 039J= 0.43 N.s 0.9m2.竖直方向见解析所示探究滑轮组机械效率与被提升物体重力关系0.36相同【解析】【分析】(1)测机械效率的试验中： 当匀速竖直向上拉动弹簧测力计时，受力平衡，拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定；(2)根据表格数据，分别计算有用功和总功，再根据机械效率公式计算；(3)分析表格数据，由控制变量法，找到相同的量和不同量，从而确定探究目的。(

15、4)根据P Fv算出拉力F的功率；(5)甲乙两图可以看出绳子的股数不同，若忽略绳重及摩擦，则额外功就是提升动滑轮所做的功，据此判断机械效率的大小情况。【详解】(1)实验中应该竖直匀速向上拉动弹簧测力计此时受力平衡，以保证拉力大小恒定；(2)由表格第2次实验数据可得，拉力做的总功为：W总 Fs 2.4N 0.3m 0.72J ,拉力做的有用功为：W有用 Gh 6N 0.1m 0.6J,Wt 用0.6J滑轮组机械效率为： 100% 83.3%；W总0.72J(3)由表格中数据可以看出，3次实验中钩码上升的高度都相同，用的同一滑轮组提起不同重量的物体，所以是探究滑轮组机械效率与被提升物体重力关系的。

16、(4)图甲中的滑轮组由 3段绳子承担物重，即 n 3；所以s 3h,vf 3v物体 3 0.05m/s 0.15m/s。根据P Fv得，拉力F的功率为：P Fv 2.4N 0.15m/s 0.36W;答案第2页，总9页(5)当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，他们做的有用功相同，额外功也相同，因此总功相同，则它们的机械效率相同，或根据W有用GhG G动h可知，机械效率相同。3.匀速 不正确 摩擦力 0.4 80% 1、2 2 、3不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越小(1)1实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态, 测力计

17、示数才等于拉力大小；(2)23 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，他的想法不正确，因为她没有考虑到绳子与轮之间的摩擦对滑轮组机械效率的影响，导致测力计示数偏小；4由图丁知，绳子的有效段数n=4,在第4次实验中，绳端移动的距离 ：s=4h=4X 0.1m=0.4m;5第4次实验测得的机械效率为：Gh 8N 0.1m=W息 Fs 2.5N 0.4mX 100%=80%(4)6根据绳子自由端移动的距离与物体升高的高度的关系：s=nh,在实验1、2、3、4中, 绳子的有效段数 分别为2、3、3、4,即分别是用甲乙丙丁装置做的实验；通过比较1、2两次实验数据可得出结

18、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段数无关；（5）7 通过比较2、 3 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高（6）8 通过比较3、 4 两次实验数据可知，提升相同的物体，丁图中要克服两个动滑轮做额外功，丙图中要克服一个动滑轮做额外功，丁图中的装置机械效率低，故可得出结论：提升物重相同的物体，使用滑轮组的动滑轮越重，机械效率越低。4机械效率越低机械效率越高无关偏小偏高摩擦力摩擦力提高【解析】【详解】（ 1 ）比较第1、 2 次实验数据得出：用不同的滑轮组提升相同的物体，动滑轮的个数越多，其机械效率越低；比较第2、 3 次实验数据得出：同

19、一个滑轮组，提升的物体越重，它的机械效率越高；比较第1 、 4 次实验数据可知，两次实验时的效率相同，因此同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关；（ 2）要正确测量拉力，所以弹簧测力计需要做匀速运动。而当弹簧测力计静止读数时，便不会存在摩擦力对拉力的影响，所以所测拉力偏小，机械效率偏高；说明滑轮组的机械效率还与摩擦力有关；（ 3）两个小组所用的动滑轮重量相同，提升的物体也相同，测得的机械效率却不同，原因可能是绳子与滑轮或滑轮轴之间的摩擦力不同，影响了测量结果；所以，我们在生活中经常给各种机械加润滑油，是为了减小摩擦，提高机械效率。【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外

20、功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，再进一步理解提高机械效率的方法。5. 0.883.3% 小马动滑轮的个数尽可能的减小动滑轮的个数等于答案第 4 页，总 9 页【解析】【详解】(1)利用甲装置做的有用功是：W用=GH4NX 0.1m=0.4J ;总功是：W=Fs=1.6N X 0.3m=0.48J ；额外功是： W=Wfe-Wi =0.48J-0.4J=0.08J;又因为 Wk=6动h,所以，动滑轮的重力是：G动=W/h=0.08J/0.1m=0.8N ;装置甲的机械效率是： t='用/ W总X 100%=0.4J/0.48J X 100妹83.3%(2)由计算结果知道，甲滑轮组

21、的机械效率较高，故小马的说法正确；这个实验说明了影 响滑轮组机械效率的因素有动滑轮的个数，尽可能的减小动滑轮的个数可以提高滑轮组的机械效率；(3)比较甲装置和丙装置知道，绳子的有效股数相同、动滑轮的个数相同、物体的重力相 等，绳子的缠绕方式不同，两装置中，提升相同的物体上升相同的高度时所做的有用功相同， 动滑轮的个数相同，绳重和摩擦忽略不计，所以，额外功相等，由刀=此用/W总x 100哪口道两者的机械效率应相同。【点睛】本题考查的是测量滑轮组机械效率的实验， 考查了滑轮组机械效率的计算和由实验数据分析 得出结论、分析实验装置进行合理的猜想及验证， 解题的关键是分析好三个实验装置的特点。6. 分

22、度值4.6N刻度尺乙不科学根据刀1*100%,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【解析】【详解】(1)使用测量计前，应先观察弹簧测力计的量程、零刻度线和分度值。(2)如图1所示，测力计分度值为 0.2N,测量物体G所受的重力为4.6N;(3)如图2所示，实验过程中，拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用刻度尺测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离 s;根据绳子自由端移动的距离与物体升高高度的关系可知，绳子的有效段数？?=?= 1500cm = 3,?5.00cm可以知道他们选用的滑轮组是乙；?/甲CCCC CC（4）滑轮组的机械效率：？?=/= e= 2? = M 故滑

23、轮组的机械效率与所提升物体?日? ? 3?后、的高度无关；而小明和小红的实验结论：滑轮组的机械效率与所提升物体的重力有关，是不科学的；要探究物重会影响该滑轮组的机械效率，根据控制变量的思路，需要改变提升物体的重力，重复实验（3）步骤，计算出机械效率进行比较分析。【点睛】?注意理解机械效率的意义，涉及机械效率的相关计算，牢记效率的两个思路：一是？?="=?总? _ ? 一曰？= ?有用 _?_?诉二赤? 一正.一元=（?+?“）？ = ?+?；07. 1.2 0.24 83.3%【解析】【详解】（1）12如图弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.2N;测力由25.0cm上升到45.0

24、cm ,所以拉力F所做的功为：W总Fs 1.2N 0,2m 0.24J ；（2） 3物体的重为：G mg 0,2kg 10N/kg 2N钩码由0.0cm上升到10.0cm,所以对钩码做的功为：W有用 Gh 2N 0,1m 0,2J ；答案第7页，总9页动滑轮的机械效率约为:叫用=0.2JW息-0.24J100%=83.3%.【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是 对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率就显得简单了.8. 0.5N 66.7 0.5N杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此有用功占总功的比值变大，即杠杆的机械效率变大【解析】【分析】对弹簧

25、测力计进行读数时，需看清弹簧测力计的分度值，然后根据指针位置进行读数.在实 验中，弹簧测力计向上拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠，一、一一一 W杆自重做的功是额外功；杠杆的机械效率可以根据公式Y=三十来计算.将同一物体由悬挂W总的A点变为B点时，物体的力臂变大，由杠杠的平衡条件可知拉力F变大；杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此有用功占总功的比值变大，即杠杆的机械效率变大.【详解】(1)由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N,所以它的示数是0.5N.在实验过程中，有用功是： Wi=Gh=1NK 0.1m=0.1J 总功是： W总=Fs=0.5N X 0.3m=0.1

26、5JW0 1J所以杠杆的机械效率是：=100%=100% =66.7%W总0.15J(2)利用杠杆提升重物时，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功，此题不考虑摩擦.则杠杆自重做的功是额外功.即W额 G杆h,W额 W总 W有0.15J -0.1J 0.05J,所以杆自重G杆 005J 0.5N. (3)将同一物体由悬挂的 A点变为B点时，物体的力h 0.1m臂变大，由杠杠的平衡条件可知拉力F变大；杠杆提升的高度减小，额外功减小，因此有用功占总功的比值变大，即杠杆的机械效率变大.9. 5.0275%变小【解析】(1)如图刻度尺的单位是 cm,分度值为1cm, A'的位置对应的刻度为 0刻度上面第5格, 所以物体提升的高度 h是5.0cm ,拉力移动的距离为：？?= 30.0cm - 15.0cm = 15.0cm ;如图测力计的分度值为 0.2N,拉力是2N;该动滑轮的机械效率：?有 ？?？?4.5N?= ?7 = ?= 3?= 3X 2N 乂 100%=75% ；(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，有用功不变，而滑轮的重增加，由于对滑轮做的功为额外功，所以额外功增大，则滑轮组的