八简单机械机械效率.docx
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八简单机械机械效率
机械效率
1.（2012武汉）下图是探究斜
面的机械效率跟什么因素有关的实验装置
（1）实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个，砝码若干，为了完成实验，还需要的测量工具是。
（2）实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码，改变物块的重力，用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。
实验的部分数据如下表
实验次数
接触面粗糙程度
物块重G/N
物块上升的高度h/m
沿斜面的拉力F/N
物块移动的距离L/m
机械效率
1
较粗糙（木块-木板）
2.0
0.25
1.2
0.80
52%
2
同上
2.0
0.
35
1.4
0.80
63%
3
同上
5.0
0.35
3.5
0.80
63%
4
较光滑（铁块-木板）
5.0
0.35
3.1
0
.80
①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与、、的关系。
②在第四次实验中，斜面的机械效率为。
（1）刻度尺
（2）①接触面的粗糙程度物块重斜面的倾斜程度②71%
2．（2012安顺）在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：
（1）完成表格中实验数据①、②和③的计算。
（2）通过比较哪两次实验数据（选填实验序号），可以初步判断动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关？
（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，你可以用哪两次实验数据来验证他的观点是不对的？
（1）①1.2②1.32③90.9（或90.91或91）
（2）①与②（3）①与③
3．（2012广东）图20，小王站在高3m、长6m的斜面上，将重200N的木箱'沿斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为120N，所花时间是10s。
求：
（1）木箱A沿斜面方向的运动速度。
（2）小王对木箱⒕做功的功率。
（3）斜面的机械效率。
（1）0.6m/s
（2）72W（3）83.3%
4.（2012南京）物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M，图乙是物体上升过程中某段时间内的s—t图线。
已知物体重1N，闭合开关后，在2.4s～2.8s这段时间内，电流表和电压表的示数分别为0.2A和4V。
则2.4s～2.8s这段时间内该装置提升重物做的有用功为J，它的效率是％。
0.262.5
5．（2012宿迁）某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图.他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的髙度h、测力计移动的距离S，并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率η数据一并记人下表：
（1）表格中数据＝▲;
（2）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是▲;
（3）比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是▲,使用滑轮组的优点是▲。
（1）74.1%
（2）动滑轮有重力（或有用功相同时，使用动滑轮做的额外功多等）
（3）摩擦可以省力或能改变用力方向
6．（2012泰州）某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表
试验序号
钩码g/N
钩码上升的高度/m
绳端的拉力/N
绳端移动的距离/m
机械功率/%
①
4
0.1
1.8
0.3
74.1
②
6
0.1
2.4
0.3
（2）第2次实验中，拉力做的总功是 J，滑轮组做的有用功是 J，滑轮组的机械效率η= （结果保留一位小数）．
（3）由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是 ．
（1）匀速
（2）0.720.683.3（3）钩码重不同
7.（2012扬州）在测图示动滑轮机械效率时得到如下数据（绳重和摩擦不计）：
实验序号
物重G/N
拉力F/N
移动距离S/m
钩码升高h/m
1
1
0.65
0.4
0.2
2
1.5
0.9
0.4
0.2
（1）第2次实验中拉力做的有用是____________J，动滑轮的机械效率是____________。
（2）若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动，则测出的机械效率____________（变大/变小/不变）
0.383.3%变小
8.（2012江西）“测算简单机械的效率”实验
（1）下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据：
①将表格中数据补充填写完整；
②分析实验数据可知：
同一斜面，倾斜程度越高，拉同一个物体所用的拉力越，机械效率越.
（2）请您尝试做“测算滑轮组的机械效率实验：
①在图17中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组．
②设计一个记录此实验数据的表格．
（1）①460%②大高
（2）①如图1所示②如下表
9.（2012遵义）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：
物理量
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
（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读数。
（2）第1次实验测得的机械效率为。
（结果保留两位有效数字）
（3）分析表中数据可知：
第2次实验是用图做的；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，可以提高滑轮组的机械效率；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。
（5）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。
（1）匀速
（2）74.07%（3）bc（4）增加物重越低（5）无关
10.（2012衡阳）某物理兴趣小组利用图14所示的装置来研究斜面的机械效率，实验的主要步骤如下：
①将木板倾斜放置且固定，用刻度尺量出斜面的长S，斜面的高h，用弹簧测力计测出重物重G；
②将重物放在斜面上，用弹簧测力计拉着重物从斜面底端拉到最高点，此过程中弹簧测力计的示数保持为F且不变。
回答以下问题：
（1）此斜面的机械效率的表达式为η=（用上述①②中的物理量符号表示）
（2）本实验中，若保持斜面的高度和倾斜程度一定，则影响斜面机械效率的因素中，你认为有：
（写出一条即可）
（3）若使用同一斜面，将所拉重物的质量增大，则斜面的机械效率会（填“变高”或“变低”或“不变”）
Gh/FS物重变高
11．（2012泸州）
（1）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用下图所示的滑轮做了多次实验，其中第4、5两次实验中只更换了动滑轮，实验数据记录如下表所示。
实验
次数
钩码重
G1/N
动滑轮
重G2/N
钩码提升
高度h1/m
弹簧测力计
示数F/N
弹簧测力计上升的高度h2/m
滑轮组的机械效率η
1
2
0.5
0.1
0.85
0.3
78.4%
2
4
0.5
0.1
1.54
0.3
86.6%
3
6
0.5
0.1
2.24
0.3
89.3%
4
6
1
0.1
2.40
0.3
83.3%
5
6
2
0.1
2.74
0.3
73.0%
1这位同学在实验操作中，应该竖直向上拉动弹簧测力计。
2对比分析1、2、3次实验数据，可以得到的初步结论是：
使用同一滑轮组提升重物，滑轮组的机械效率随物重的增加而。
3对比分析3、4、5次实验数据，可以得到的初步结论是：
在被提升的重物一定时，所用滑轮组的动滑轮越重，滑轮组的机械效率越。
（1）①匀速②增大③低
12．（2012泉州）如图15所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。
（1）实验时要竖直向上拉动弹簧测力计，由图中可知拉力大小为N，将弹簧测力计向上移动15cm,则钩码上升的高度为cm,该滑轮组的机械效率为。
（2）取下2个钩码，再做实验，此时滑轮组的机械效率将。
（选填：
“增大”、“减小”或“不变”）
⑴匀速2.4583.3%⑵减小
13.（2012·沈阳）（4分）在影响机械效率的许多因素中，摩擦是一个重要因素。
小丽将“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验与“探究斜面的机械效率”的实验结合，进一步探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系。
实验装置如图14所示。
（1）请将下列实验步骤中的空白补充完整。
实验步骤：
①用弹簧测力计测出木块的。
②用弹簧测力计匀速拉动木块沿斜面向上运动，读出弹簧测力计示数。
③用刻度尺分别测出木块沿斜面移动的距离S及上升的高度h。
④记录实验数据并填入表3中。
⑤保持斜面的一定，将棉布铺在木板上，重复上述步骤。
表3
斜面表
面状况
木块重力G/N
斜面高
度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长
S/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η/（%）
木板
2.1
0.4
1.6
0.8
0.84
1.28
65.6
棉布
2.1
0.4
2
0.8
0.84
1.6
（2）该实验中采用了的研究方法。
（3）计算斜面表面为棉布时的机械效率：
η=%。
（4）分析实验数据可以得出实验结论：
。
（1）①重力⑤倾角
（2）控制变量（3）52.5（4）当斜面倾角一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低
14.（2012齐齐哈尔）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。
（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”）。
（4）斜面在生产和生活中应用十分广泛，请你举出一个生产或生活中利用斜面的实例，举例：
。
（1）省高
（2）55.6%2（3）大于（4）盘山公路或骑自行车上坡时走S形路等。
1.（2012宜宾）（I）（5分）小明根据对机动车行驶速度的限制和在同样的道路上，对不同车型的限制车速不一样，由此猜想：
物体的动能大小可能与其速度、质量有关。
于是设计了如图13所示的实验进行探究，让小球从光滑斜槽轨道上静止滑下，进入光滑水平滑槽与固定在水平滑槽右端的一轻质自然长度的弹簧相接触并压缩。
弹簧被压缩得越短，弹簧的弹性势能越大，说明小球的动能就越大。
实验测得的数据如下表一、表二：
（1）由上表一、表二可知：
小球运动速度大小由决定；影响小球动能因素与小球的有关。
（2）本实验中该同学采用的研究方法有（）
A．转换法B．类比法C．控制变量法D．模拟法
（I）
（1）小球在斜槽上的高度质量、速度
（2）AC
2．（2012自贡）右图是探究物体动能大小与物体的质量、速度关系的示意图。
（1）在探究动能与速度的关系时，要保持小球的不变，让小球从（选填“相同”或“不同”）的高度滚下，以不同的速度推动木块移动。
（2）在探究动能与物体质量的关系时，要保持相同，就是让质量不同的小球从滚下。
（3）物理研究方法有许多，本实验运用了两种研究方法：
一是法；二是转换法。
就本题来说：
用来表示小球动能大小的方法就是转换法。
（1）质量不同
（2）速度同一高度
（3）控制变量木块被撞距离的大小（每空一分，共6分）
四、实验
1.（2012黄冈）2012年5月27日，“长征三号乙”运载火箭一级残骸落到湖南绥宁县砸坏了民宅。
这引起了某校科技小组的关注：
竖直下落的物体与地面碰撞时对地面的作用力大小与哪些因素有关呢?
某同学猜想与物体的质量、开始下落时离地面的高度有关。
（1）你猜想还与________________有关；
（2）该同学为验证他的猜想，设计了如下实验方案：
在水平地面上平铺一些报纸：
将涂满红色颜料的同一篮球从不同高度由静止释放，篮球会在报纸上留下大小不同的圆形红色印迹；通过比较印迹的大小即可比较篮球对地面作用力的大小。
该方案所用到的实验方法有________________。
（3）另一同学将留有红色印迹的报纸放在如图所示电子测力计上，再将篮球放在印迹中央，用力下压篮球，当篮球恰好将________覆盖时，此时测力计示数即为篮球留下该印迹时对地面作用力的大小。
（1）物体落地时的速度（填“物体的形状”、“物体及地面硬度”、“物体与地面作用时间”、“是否反弹”、“反弹速度大小”等其他合理猜想均可）
（2）控制变量法和转换法（3）印迹
2.（2012安徽）图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。
实验步骤如下：
I、让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。
II、让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。
回答下列问题：
1）步骤I是为了研究动能大小与的关系；
2）步骤II是为了研究动能大小与的关系.
3）该实验中斜面的作用是为了控制钢球的大小，木块的作用是为了比较的大小。
（1）速度
（2）质量（3）速度动能
3.（2012滨州）（8分）小红猜想动能的大小可能与物体的质量m和运动速度v有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与物体的质量m和运动速度v的关系。
甲、乙两组实验中：
（1）甲图中让不同质量的两个小球从斜面的同一高度自由滚下，目的是使两球到达水平面时。
具有相同的。
（2）选用图甲探究的是动能与的关系，比较分析实验现象，得出的结论是：
。
（3）选用图乙探究的是动能与的关系，比较分析实验现象，得出的结论是：
。
（1）速度
（2）质量运动速度一定时，物体的质量越大，动能越大（3）速度物体质量一定时，运动速度越大，动能越大
4.（2012广安）动能的大小与哪些因素有关呢？
小雨猜想：
（1）动能的大小可能与物体质量有关；
（2）动能的大小可能与物体运动速度有关。
为了探究动能的大小与哪些因素有关，小雨用同一个斜面、同一个长木板和同一个纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图12所示的甲、乙、丙三次实验，测量出每次实验中纸盆移动的距离，再通过比较分析，得出结论。
上述实验中：
（1）小雨是通过来比较小球动能的大小；
（2）从控制变量法来看，甲乙两次让小球从斜面上同一位置A滚下是为了控制
相同。
（3）这次实验小雨经历了猜想、、进行实验、分析论证等几个科学探究环节。
（1）纸盒移动的距离
（2）小球到达水平面时的速度相等（3）设计实验
5.（2012南京）在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块，如图所示。
（1）本实验的研究对象是。
（2）小车放置的位置越高，木块被撞击得越远，研究表明：
当一定时，物体动能的大小与物体的有关。
（3）甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙，则（填序号）
①f甲＞f乙②f甲＜f乙③f甲=f乙
⑴小车⑵质量速度⑶③
6.（2012呼和浩特）九年级物理课本中给出了一些物体的动能，如下表所示：
请你根据表中的数据和所学的相关物理知识推断：
（1）在质量和速度这两个物理量中，对动能影响较大的是（选填“质量”或“速度”）；
（2）物体的动能（E）与物体的质量（m）和运动速度（v）的定量关系，你认为正确的是下面的哪一个？
A．E=mvB．
C．
（1）速度
（2）C
7.（2012·娄底）如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验：
（1）用质量不同的A、B两个小球（mA>mB）碰撞静止在同一水平面上的纸盒.实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时__________相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A、B两个小球的________的大小。
（2）将（甲）与（乙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的_______有关.
将（甲）与（丙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的_______有关.
（3）本次实验采用物理最常用的一种实验方法是____________。
（１）速度、动能（2分）
（2）速度、质量（2分）（3）控制变量法（2分）
8.（2012宜昌）小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。
小明猜想：
弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
⑴为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验（弹簧被压缩后为超过其弹性限度）；如图10所示，将同一个弹簧压缩（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上。
分析比较木块，从而比较弹性势能的大小。
⑵若水平面绝对光滑，本实验将（选填“能”或“不能”）达到探究目的。
⑶小明根据实验现象认为：
小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了。
你认为小明的观点是的（选填“正确”或“错误”），理由是。
⑴不同，移动距离的大小；
⑵不能；
⑶错误，木块克服摩擦力做功，机械能转化为内能。
19江西省“测算简单机械的效率”实验
（1）下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据：
①将表格中数据补充填写完整；
②分析实验数据可知：
同一斜面，倾斜程度越高，拉同一个物体所用的拉力越，机械效率越。
（2）请您尝试做“测算滑轮组的机械效率实验：
①在图17中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组．
②设计一个记录此实验数据的表格．
23．沈阳市（5分）在影响机械效率的许多因素中，摩擦是一个重要因素。
小丽将“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验与“探究斜面的机械效率”的实验相结合，进一步探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系。
实验装置如图14所示。
（1）请将下列实验步骤中的空白补充完整。
实验步骤：
①用弹簧测力计测出木块的________。
②用弹簧测力计匀速拉动木块沿斜面向上运动，读出弹簧测力计示数。
③用刻度尺分别测出木块沿斜面移动的距离s及上升的高度h。
④记录实验数据并填入表3中。
⑤保持斜面的________定，将棉布铺在木板上，重复上述步骤。
斜面表面状况
木块重力G／N
斜面高度h／m
沿斜面的拉力
F／N
斜面长
s／m
有用功
W有／J
总功
W总／J
机械效率
／（％）
木板
2.1
0.4
1.6
0.8
0.84
1.28
65.6
棉布
2.1
0.4
2
0.8
0.84
1.6
（2）该实验中采用了________的研究方法。
（3）计算斜面表面为棉布时的机械效率：
________％。
（4）分析实验数据可以得出实验结论：
_________________________________________。
33．遵义市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：
物理量
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
（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读数。
（2）第1次实验测得的机械效率为。
（结果保留两位有效数字）
（3）分析表中数据可知：
第2次实验是用图做的；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，可以提高滑轮组的机械效率；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。
（5）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。
3l。
黄冈市2012年5月27日，“长征三号乙”运载火箭一级残骸落到湖南绥宁县砸坏了民宅。
这引起了某校科技小组的关注：
竖直下落的物体与地面碰撞时对地面的作用力大小与哪些因素有关呢?
某同学猜想与物体的质量、开始下落时离地面的高度有关。
（1）你猜想还与________________有关；
（2）该同学为验证他的猜想，设计了如下实验方案：
在水平地面上平铺一些报纸：
将涂满红色颜料的同一篮球从不同高度由静止释放，篮球会在报纸上留下大小不同的圆形红色印迹；通过比较印迹的大小即可比较篮球对地面作
用力的大小。
该方案所用到的实验方法有________________
（3）另一同学将留有红色印迹的报纸放在如图所示电子测力计上，再将篮球放在印迹中央，用力下压篮球，当篮球恰好将________覆盖时，此时测力计示数即为篮球留下该印迹时对地面作用力的大小。
49（泰州市5分）某实验小组利用如图l5所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表：
（1）实验时，应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计；
（2）第2次实验中，拉力做的总功是_________J，滑轮组做的有用功是________J，
滑轮组的机械效率η=____________（结果保留一位小数）。
（3）由记录数据分析，两次机械效率不同的主要原因是____________________．
_。
26、武汉市（5分）下图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置
（1）实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长
木板、弹簧测力计各一个，砝码若干，为了完成实验，还需要
的测量工具是。
（2）实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码，改变物
块的重力，用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。
实验的部分数据如下表
实验次数
接触面粗糙程度
物块重G/N
物块上升的高度h/m
沿斜面的拉力F/N
物块移动的距离L/m
机械效率
1
较粗糙（木块-木板）
2.0
0.25
1.2
0.80
52%
2
同上
2.0
0.35
1.4
0.80
63%
3
同上
5.0
0.35
3.5
0.80
63%
4
较光滑（铁块-木板）
5.0
0.35
3.1
0.80
①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与、、
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