機械效率的測量-2019-2020學(xué)年八年級物理期中期末復(fù)習(xí)專項訓(xùn)練(人教版下冊

1、專項練習(xí) 3 機械效率的測量名師點撥：1測量滑輪組、斜面和杠桿的機械效率的原理是 W有/ W 總Gh/（Fs）。實驗過 程中應(yīng)注意的問題有：（ 1）讓物體在拉力的作用下做勻速直線運動； （2）進(jìn)行多次測量， 利用 不完全歸納法 概括總結(jié)規(guī)律。2 影響滑輪組機械效率的因素： 物體的重量、動滑輪的重量、動滑輪與繩子間的 摩擦力。3影響斜面機械效率的因素： 物體的重量、斜面的傾斜程度、斜面的光滑程度。4 影響杠桿機械效率的因素： 物體的重量、杠桿的重量、杠桿的靈活程度。測量滑輪組的機械效率1小李和同學(xué)們進(jìn)行測量滑輪組機械效率的實驗：（1）他們按照如圖所示的順序進(jìn)行實驗，其中甲、乙實驗用的是同一滑輪組

2、。在 實驗過程中，應(yīng) 拉動彈簧測力計。（2）他們記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，丙實驗中滑輪組的機械效率為 。實驗鉤碼總重鉤碼上升彈簧測力計繩子自由端移機械效率 次序G/N高度 h/m的示數(shù) F/N動距離 s/m甲1.00.10.50.367%乙2.50.11.00.383%丙1.00.10.50.43）對比分析實驗甲、乙可得出：同一滑輪組，提升的鉤碼 ，機械效率越高。第 1 題圖）2小明同學(xué)做“測量滑輪組機械效率”的實驗。如圖所示，用相同的滑輪組緩慢 提升不同數(shù)量的鉤碼，記錄數(shù)據(jù)如下表所示。第 2 題圖）實驗次數(shù)鉤碼的重力G/N鉤碼提升高度 h/m拉力 F/N繩端移動的距離 s/m機械效率 120.1

3、0.90.374%240.11.60.383%360.10.3（ 1 ）觀察圖中測力計的示數(shù)，表格中編號的數(shù)值是 ，的數(shù)值是。（2）小明通過分析表格中的數(shù)據(jù)，得到了提高滑輪組機械效率的方法，汽車作為 一種“機械”，提高效率對節(jié)能減排有重要意義， 請你指出以下三種提高效率的方法中， 方法是與本實驗同理的。方法一：鼓勵人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員 方法二：汽車制造廠用新材料減輕汽車重量 方法三：經(jīng)常給汽車做保養(yǎng)，保持良好的潤滑（3）小明發(fā)現(xiàn)繩端移動的距離與鉤碼提升高度有固定的倍數(shù)關(guān)系，于是他認(rèn)為鉤 碼數(shù)量一定時，無論將鉤碼提升多高都不影響該滑輪組的機械效率；小芳則認(rèn)為鉤碼提 升的高度不同，

4、有用功就不同，機械效率就變化了。你認(rèn)為 的看法是正確的3在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，小麗用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙 3 次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：實驗次鉤碼所受的提升高拉力繩端移動的機械效率序重力 G/N度 h/mF/N距離 s/m甲20.051.00.1566.7%乙40.051.70.1578.4%丙60.050.15（1）實驗中要豎直向上 拉動彈簧測力計，使鉤碼升高。（2）表格中編號處數(shù)據(jù)應(yīng)為 ，編號處數(shù)據(jù)應(yīng)為 。（ 3）分析以上實驗數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機械效率主要與有關(guān)。（4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，提升相同的鉤

5、碼時，滑輪組的機械效率 （填“變大”“變小”或“不變”） 。10第 4 題圖）測量斜面的機械效率4某實驗小組的同學(xué)們在探究“斜面的機械效率”實驗時，用彈簧測力計沿斜面 勻速向上拉動物塊（如圖所示） ，得到下表中的實驗數(shù)據(jù)。實驗斜面的傾物塊重斜面高拉力斜面長機械效次數(shù)斜程度力度 G/Nh/mF/N度 s/m率1較緩50.22.4141.7%2較陡50.53.2178.1%3最陡50.74.3181.4%1）分析表中的數(shù)據(jù)可得出：斜面越緩越 （填“省”或“費”）力2）該小組又進(jìn)行了第 4 次實驗，他們在斜面上鋪上棉布，使斜面變粗糙，保持斜面高度和長度分別是 0.5 m 和 1 m ，用彈簧測力計拉

6、動同一物塊沿斜面向上做勻速直 線運動，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)為 4.5 N ，則這種情況下斜面的機械效率為 %。（ 3）綜合分析 4 次實驗數(shù)據(jù)可知：斜面的機械效率與 和有關(guān)。（4）當(dāng)用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊時，物塊所受的拉力 （填“大于”“小于” 或“等于”）物塊所受的摩擦力。5小明利用斜面搬運物體的過程中，提出了一個問題：“斜面的機械效率與斜面 的傾斜程度有沒有關(guān)系？”針對這個問題，他通過在斜面上拉動物體進(jìn)行了探究（如圖 所示），測得的實驗數(shù)據(jù)如表中所示：實驗次數(shù)斜面傾斜程度物重 G/N物體上 升高度 h/m沿斜面 拉力 F/N物體移 動距離 s/m有用功W 有 /J總功 W

7、總 /J機械效率1較緩5.00.101.60.500.500.8063%2較陡5.00.152.20.500.751.1068%3最陡5.00.253.10.501.55（第 5 題圖）1）沿斜面拉動物體時，應(yīng)使其做 運動。2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求出第 3 次實驗中拉力所做的有用功為 J，機械效率是 。（3）通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析可知，斜面的省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是： 斜面越緩，越 。（4）通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析，對斜面機械效率的問題可獲得的初步結(jié)論是： 在其他條件不變的情況下測量杠桿的機械效率6如圖所示是小明測量杠桿機械效率的實驗情景（杠桿的重力忽略不計）1）請在下表中把相關(guān)的數(shù)據(jù)填

8、寫完整。物體重 G/N物體上 升的高 度 h/cm彈簧測力計的示數(shù)F/N彈簧測力計 移動的豎直 距離 s/cm有用功W 有 /J總功 W 總 /J機械效 率 /%4302）為提高本實驗中杠桿的機械效率，請?zhí)嵋粭l合理的建議：（第 7 題圖）7用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率。實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧 測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升。（1）實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計的示數(shù) F 為N，鉤碼總重G為 1.0 N，鉤碼上升高度 h為0.1 m，測力計移動距離 s為 0.3 m，則杠桿的機械效率 為 %。請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因：。（2）為了進(jìn)一步研究杠桿的機械效

9、率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實驗裝置， 先后將鉤碼掛在 A 、B 兩點，測量并計算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：實驗鉤碼懸鉤碼總鉤碼移動拉力測力計移動機械效次數(shù)掛點重 G/N距離 h/mF/N距離 s/m率 /%1A點1.50.100.70.3071.42B點2.00.151.20.3083.3根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？ 。請簡要說明兩條理由：；_。_參考答案1（1）勻速 （ 2）50% （ 3）越重解析】（2）機械效率：W有 Gh 1.0 N 0.1 mW總 Fs0.5 N0.4 m50%2（1）2.3；87% （2）一 （3）小明【解

10、析】（1）由圖知，彈簧測力計的分度值為 0.1 N，彈簧測力計的示數(shù)為 2.3 N； 第三次實驗滑輪組的機械效率：W有用 W 總GhFs6 N 0.1 m2.3 N 0.3 m100%87%（2）小明通過分析表格中的數(shù)據(jù)知，同一滑輪組，所掛鉤碼越重，機械效率越高。 方法一：鼓勵人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員，是在額外功相同時，人越 多，有用功越多，機械效率越高，故符合題意；方法二：汽車制造廠用新材料減輕汽車重量， 是通過減小額外功來增加機械效率的， 故不符合題意；方法三：經(jīng)常給汽車做保養(yǎng)，保持良好的潤滑，提高滑輪組機械效率的方法是通過 減小摩擦來增加機械效率的，不符合題意。故方法一與本實

11、驗同理；3）根據(jù) W GFshFG3hh3GF知，機械效率與高度無關(guān)，故小明的正確W 總 Fs F3h 3F3（1）勻速 （2）2.4；83.3% （3）所提物體的重量 （4）不變 【解析】（1）實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計， 測力計示數(shù)穩(wěn)定， 便于讀數(shù)； 2）由圖知，測力計的分度值為 0.2 N，示數(shù)為 2.4 N；第 3 次實驗中，滑輪組的機械效率 WW有總GFsh26.4 N N00.0.155 m m83.3%；（3）實驗選用的是同一滑輪組，動滑輪的重力不變，分析 4 次實驗數(shù)據(jù)可知， 同一滑輪組提起的鉤碼越重， 滑輪組的機械效率越高， 即同一滑輪組的機械效率主要與提起物體的重量

12、有關(guān)； （4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，動滑輪的重不變， 不計摩擦及繩重，W 有 W有 Gh W 總 W 有 W 額 Gh G動 hGGG動可知，提升相同的鉤碼時，滑輪組的機械效率不變4（1）省 （2）55.6 （3）斜面的傾斜程度；斜面的粗糙程度（4）大于【解析】（2）有用功 W 有Gh5 N0.5 m2.5 J，總功 W 總Fs4.5 N1 m4.5 J，機械效率W有 2.5 J W 總 4.5 J55.6%。（4）使用斜面時，克服摩擦力做額外功，W額 fs，拉力做的功為總功， W 總Fs，顯然 W 總W 額，可見 Ff。5（1）勻速直線 （2）1.25；80.6% （3）省力（4）斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關(guān)，傾斜程度越大，機械效率越高 W有用 1.25 J W總 1.55 J【解析】（ 1）為了使彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定，應(yīng)沿斜面勻速拉動物體； （2）有用功 W有Gh5 N0.25 m1.25 J，總功： W 總Fs 3.1 N0.5 m1.55 J，100%80.6%；（3）通過比較發(fā)現(xiàn)，實驗 1中力最小，實驗 3 中力最大，而實驗 1中 斜面最緩，實驗 3 中的斜面最陡，故可得：在粗糙程度一定時，斜面傾斜程度較緩較省 力；（4）由數(shù)據(jù)分析可知，三次實驗中，斜面越陡，機械效率越高，故斜面的機械效率 與斜面的傾斜程度有關(guān)，傾斜程度越