2024年中考物理微专题练习探究机械效率的应用问题含答案

试卷第=page11页，共=sectionpages33页2024年中考物理微专题练习：探究机械效率的应用问题1．如图甲是某小组的同学测量动滑轮的机械效率的示意图。用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，将重为3N的物体从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A'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，实验过程中：（1）绳端上升的距离是cm；（2）有用功是J；（3）此动滑轮的机械效率是%；（4）机械效率是机械性能好坏的重要标志，结合生产生活实际，下列提高机械效率的措施不可行的是（填字母）。A．增加所提物重

B．减轻机械自重C．给机械加润滑油

D．增加物体上升高度2．实验台上有组装好的实验装置，如图所示，其中弹簧测力计的量程为0~5N。另外还有质量均为100g的钩码六个（图中未画出）。要求利用上述实验装置和钩码设计一个实验证明：用动滑轮提升重物时，如果动滑轮的机械效率不变，则有用功跟总功成正比。请写出主要实验步骤。3．实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳，另外还有钩码一盒，质量不等的滑轮2个。小霞想利用上述实验器材探究：“动滑轮的机械效率与提升物体所受重力的关系”。她的实验步骤如下：①用调好的弹簧测力计测出1个钩码所受的重力G，如图所示组装实验器材。②用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端，使钩码上升的高度h为5cm，读出此时绳子自由端所受拉力F、绳子自由端移动的距离s，记录测量数据。③保持动滑轮和所挂钩码不变，改变钩码上升的高度分别为10cm、15cm，仿照步骤②再做2次实验，并把各次的测量数据记录在表格中；④利用公式计算各次动滑轮的机械效率η，并将η值记录在表格中。在这个实验中：（1）小霞准备探究的问题的因变量是：。（2）小霞实验过程中存在的问题：。4．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示次数物体的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η120.210.666.7%230.21.40.671.4%340.21.80.674.1%420.21.50.4（1）第1次数据是图（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的；（2）采用甲图装置实验时，应用手竖直向上拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升；（3）比较1、2、3次实验数据可判定，在装置相同情况下，物体越重，滑轮组的机械效率越；（4）第4次实验中的机械效率为；（5）采用甲图装置实验时，若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。5．某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。次数钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有/J测力计拉力F/N测力计移动距离s/m总功W总/J机械效率η120.10.20.90.30.2774.1%240.10.41.60.30.4883.3%340.11.10.5（1）第3次实验中机械效率是；（2）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：；（3）比较第2次实验和第3次实验，可见提高机械效率的方法除了增大有用功外，还有减小额外功。6．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验次数钩码重/N动滑轮重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升的距离/cm机械效率120.8511566.7%240.851.715\360.85\1583.3%（1）在实验操作中应该使钩码（选填“快速”或“缓慢”）上升；（2）进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为（保留三位有效数字）；（3）进行第3次测量时，弹簧测力计示数为N，滑轮组做的有用功是J；（4）分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与有关；（5）分析表中数据可知：，可能的原因是：；（6）某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G′，钩码提升高度记为h，不计绳子重及摩擦。（用所给字母表示，一种即可）

7．如图所示，为测量滑轮组机械效率的实验装置，每个钩码重1N。（1）实验时要竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小如图所示，若测力计向上移动15cm，则总功为，该滑轮组的机械效率为；（2）若增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将。（选填“增大”、“减小”或“不变”）8．物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”实验时，提出如下猜想：猜想一：滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关；猜想二：滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关；猜想三：滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。根据猜想，利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究，测得的实验数据如下表所示。请你完成下列内容：实验次数钩码所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η12.00.10.900.374.1%24.00.11.500.388.9%34.00.11.250.444.00.21.500.888.9%（1）小欣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，应该静止时读数，他的想法是（选填“正确”或“错误”）的；（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图（选填“甲”、“乙”或“丙”）的装置完成的，它的机械效率；（3）比较2、4两次实验数据，可以验证猜想一是（选填“正确”或“错误”）的；（4）通过比较（选填实验序号）两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越高；（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。（选填“高”或“低”）9．小敏同学用如图所示装置，测量“滑轮组机械效率”的实验，记录部分数据如下表：

重物G重物移动高度h拉力F第一次绳子自由端移动距离s第二次绳子自由端相对动滑轮移动距离20N10cm10N30cm（1）第一次实验中，小敏同学在绳子自由端施加竖直向上10N拉力作用下，使20N的重物匀速向上移动了10cm，则绳子自由端移动距离s是cm，有用功为J；（2）第一次实验中，若绳重及摩擦所做的功始终占总功的10%，则该滑轮组的机械效率为（保留一位小数），动滑轮重为N；（3）第二次实验中，在该拉力作用下使重物继续竖直向上移动，一段时间后，测量出绳子自由端相对于动滑轮移动的竖直距离为30cm，则第二次实验中，拉力所做的功是J。10．小华和小明想要测量滑轮组的机械效率，实验装置如图，部分数据如表：（1）第1次实验有用功为J；（2）第2次实验测得滑轮组的机械效率为；（3）由表中实验数据分析可知，同一滑轮组，所提升物重增大，机械效率将（选填：变大/变小/不变）；（4）小华进一步研究，测出动滑轮的重力为0.6N，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值ΔW（），发现钩码的重力越大，ΔW（选填：越大/越小/不变），请你用所学知识进行解释：实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/cm拉力F/N绳端移动距离s/cm机械效率η11.050.61555.6%21.550.81532.051.01566.7%42.0101.03066.7%11．测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/cm拉力F/N绳端移动距离s/cm机械效率η11.0103055.6%21.5100.83032.0101.03066.7%42.0201.06066.7%（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为N；（2）第2次实验时所做的有用功为J，滑轮组的机械效率是；（3）分析1、2、3次实验的数据可知，用同一滑轮组提升重物，提升的重物的重力越（大/小），滑轮组的机械效率越高；（4）分析3、4次数据，可以探究滑轮组的机械效率与关系；（5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列也可提高机械效率的是。A．增加吊起动滑轮的绳子股数

B．减轻动滑轮重

C．加快物体提升的速度12．小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题：①斜面越缓越省力，是不是机械效率高呢？②对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如表：次数斜面倾角物重/N斜面高/m拉力/N斜面长/m机械效率①45°10.70.9lm77.8%②30°10.50.7lm71.4%③30°20.51.41m（1）通过对比实验①②的数据，得出的结论是：斜面越缓越省力，机械效率越（选填“高”或“低”）；（2）通过对比实验的数据（选填实验次数），得出的结论是：对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力（选填“有关”或“无关”）。13．用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。次数G物/NG动/NF/Nη/%16.00.32.290.926.01.0________________36.01.92.969.046.03.23.458.8（1）每次实验绳端移动距离为cm；（2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为N，第2次实验滑轮组的机械效率为%。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越；（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将；若弹簧测力计没有竖直向上拉，则测得的机械效率将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；（4）第1次实验中，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例为%，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例（选填“变大”、“变小”或“不变”）。14．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验，如图所示，实验数据记录如表所示。实验次序钩码重/N钩码上升高度/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计移动距离/cm机械效率①2100.83083.3%②4101.530③6103090.9%（1）在实验过程中，应沿竖直方向拉动弹簧测力计；（2）第2次实验中滑轮组的机械效率为（结果保留一位小数）；（3）分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越（高/低）；（4）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升5cm，此时滑轮组的机械效率可能为。A．71.6%B．82.4%C．92.1%15．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？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，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η120.11.20.355.6%220.21.20.655.6%340.11.90.370.2%440.11.30.561.5%（1）分析表中数据可知：第4次实验是用图所示装置来完成的；（2）通过比较两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高（填实验次数的序号）；（3）小明觉得为了让弹簧测力计的示数在测量的过程中更加稳定，可以用弹簧测力计拉住绳子的自由段保持静止并读数，也可以测出滑轮组的机械效率，你认为小明的观点正确吗？如不正确，请说明理由：。答案第=page11页，共