滑輪和斜面的機械效率專題+經(jīng)典習題

1、滑輪和斜面的機械效率一、探究影響滑輪組機械效率的因素滑輪組的機械效率(不計摩擦)耳WGhG1有用=有用=物=物=一WW+WGh+GhG+G,G總有用額外物輪物輪1+輪G物因此滑輪組的機械效率與物重與輪重有關(guān)：滑輪越重，滑輪組的機械效率越低，可以理解為滑輪越重，做的額外功越多；物體越重，滑輪組的機械效率越高，可以理解為做的有用功多，機械效率越高例1(2010安順)在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某同學用如圖所示的同一滑輪組分別做了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：寫出表中標有編號、和的空格處的數(shù)據(jù)？在實驗操作中應該怎樣拉動彈簧測力計?分析實驗數(shù)據(jù)，同一滑輪組的機械效率主要與什么因素有關(guān)?為什

2、么?不同滑輪組的機械效率又與其它哪些因素有關(guān)呢?(列舉一例)實驗鉤碼上升的弾簧測力計的彈簧測務(wù)計上升的次戟讀細N卑謂/cm效率1280.82483.3%2451.515g61090%例題2(09黔東南州)在“測滑輪組機械效率”的實驗中，小強按正確方法操作，圖9是他實驗中的情景，下表是他記錄的一組數(shù)據(jù)。(N)鉤碼上升離度人(m)祁為計ii力F(N)謝為計蓉動庫離，血2O.OS0.4CL15Jo對以上兩個計算結(jié)果進行比較，其不合理之處是;結(jié)合彈簧測力計放大圖，可知小強的錯誤是o由表中數(shù)據(jù)可計算出，滑輪組對鉤碼做的有用功為0.1J,人做的總功為在該次實驗中，所測滑輪組的機械效率應該為o例題3.(20

3、10濟寧)某實驗小組探究影響滑輪組機械效率的因素的實驗裝置如圖所示，實驗數(shù)據(jù)如下表。若不計摩擦，比較1和2兩次的實驗數(shù)據(jù)，可以看出滑輪組的機械效率與有關(guān)；比較1和3兩次的實驗數(shù)據(jù)，可以看出滑輪組的機械效率與有關(guān)。物理-一一次數(shù)123鉤碼重G/N446鉤碼上升高度h/m0.10.10.1繩端拉力F/N1.81.42.4繩端移動距離s/m0.30.50.3機械效率n74%57%83%、探究影響斜面機械效率的因素使用斜面時，對物體所做的功為有用功，拉力所做的功為總功，克服斜面摩擦力所做的功為額外功。（1）有用功：W有用二Gh；總功：二FL；額外功：W額外=fL2）因為斜面摩擦力大小與斜面傾斜程度有關(guān)

4、，斜面傾斜角度越大，物體對斜面的壓力越小，物體所受到的摩擦力越小，額外功越小。因此可以認為斜面傾斜程度越大，機械效率越高。例題4.（2010汕頭）小明對“斜面的機械效率與什么因素有關(guān)？”這一課題，提出了如下一些值得探究的猜想：斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關(guān)；斜面的機械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)；斜面的機械效率與斜面的長度有關(guān)；斜面的機械效率與物體的重力有關(guān)。給你如圖所示的裝置，請你選擇上述猜想中的一項，并解答下列問題1）你選擇的猜想是（填寫序號）2）要用圖中的器材完成你選擇的探究，還要補充的器材是：（至少寫出兩種）（3）在實驗探究的過程中，需要控制不變的因素有：:例題5.（2010武漢）下圖

5、是小明同學斜面機械效率跟什么因素有關(guān)的實驗裝置。實驗時他用彈簧測力計拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動。實驗的部分數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)斜面的傾斜程度物塊重量G/N斜面咼度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m機械效率1較緩100.15.012較陡100.36.7145%3最陡100.5&4160%小明探究的是斜面的機械效率跟的關(guān)系。在第1次實驗中，斜面的機械效率為，物塊和斜面的內(nèi)能增加了約J。分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率。若要探究斜面機械效率跟斜面的粗糙程度的關(guān)系，應保持不變。（2010瀘州）在探究“斜面的機械效率高低與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系

6、”的實驗中，用沿斜面向上的力F拉動小車，使小車從斜面底端勻速運動到斜面頂端，如圖所示。多次改變斜面傾斜程度，部分實驗數(shù)據(jù)記錄在下面的表9.（2010大連）在探究“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和粗糙程度的關(guān)系”實驗中，所用的實驗器材有：支架，帶有滑輪的長木板（滑輪與木板之間的距離是可調(diào)的），帶掛鉤的木塊，彈簧測力計，棉布，毛巾，刻度尺，細線。實驗裝置如圖所示。（1）可）（2）（3）用帶有滑輪的長木板做實驗有什么好處?測拉力時，要在木塊測得的實驗數(shù)據(jù)如表一。時讀數(shù)。（表一）（只答出一條即實驗斜面傾斜接觸面木塊重斜面咼度拉力斜面長機械效次數(shù)程度G/Nh/mF/NS/m率n1最陡木塊與木板5.00.

7、204.50.3074.1%2較陡木塊與木板5.00.203.80.4065.8%3較緩木塊與木板5.00.203.40.5058.9%4較緩木塊與棉布5.00.204.00.505較緩木塊與毛巾5.00.204.80.5041.7%第4次實驗測得的機械效率叮=。第3、4、5三次實驗，是探究斜面的機械效率與根據(jù)第1、2、3三次實驗的信息，可得出的結(jié)論是：（2011年山東德州卷）在探究“影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某同學用同一滑輪組分別做了三次實驗，如圖所示。實驗數(shù)據(jù)記錄如下：的關(guān)系。鉤碼重力G/S鉤碼上升的距離h/cm彈簧測力計的讀數(shù)f/n彈簧測力計上升的距離s/cm機械效率552.42

8、052.1%格中，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)回答下列問題：斜面傾斜度小車重G/N斜面咼h/m沿斜面拉力F/N斜面長S/m有用功W有/J有總功W總/J總斜面機械效率較緩100.1311333.3%較陡100.2412450%最陡100.416（1）當斜面“最陡”時，沿斜面拉力為N；做的有用功為J；斜面的機械效率為%。2）通過對上述實驗數(shù)據(jù)的分析，你認為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越陡，需要的拉力越3）根據(jù)上面實驗數(shù)據(jù)，你可以獲得該實驗探究的初步結(jié)論是：1052068.5%1555.120（1）編號處數(shù)據(jù)應為，編號數(shù)據(jù)應為.（結(jié)果保留一位小數(shù)）（2）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

9、械效率主要與有關(guān).課堂練習：（2011年黑龍江牡丹江卷）如圖所示，在探究“斜面的機械效率”的實驗中，以下說法正確的是（）用彈簧測力計沿斜面向上拉木塊時，應盡量勻速B.斜面的傾斜程度影響斜面的機械效率C.木塊與斜面間的摩擦對斜面的機械效率沒有影響D.斜面的傾斜程度越大,沿斜面所用的拉力越?。?011年中考安徽省卷）某實驗小組利用圖示裝置研究杠桿的機械效率,實驗的主要步驟如下：用輕繩懸掛杠桿一端的0點作為支點，在A點用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在B點用輕繩豎直懸掛一個彈簧測力計，使杠桿保持水平；豎直向上拉動彈簧測力計緩慢勻速上升（保持0點位置不變），在此過程中彈簧測力計的讀數(shù)為F,利用刻度尺分別測出

10、A、B兩點上升的高度為J?；卮鹣铝袉栴}：（1）杠桿機械效率的表達式為n=。（用已知或測量的物理量符號表示）（2）本次實驗中，若提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機械效率的主要因素是:。（3）若只將鉤碼的懸掛點由A移至C,0、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機械效率將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（2011年中考福建福州卷）如圖所示，在“測滑輪組機械效率”實驗中，物體重為5.4N。（1）實驗時要豎直向上且拉動彈簧測力計。若物體上升高度為10cm，此時彈簧測力計的示數(shù)如圖中所示，是N,則滑輪組的機械效率是。（2）若僅增加物體的重量，該滑輪組的機械效率將（選填“增大”、“減小”或“不變

11、”）。（不計摩擦）（2011年中考福建南平卷）在“探究影響滑輪組機械效率的因素”的實驗中，小紅用如下圖所示的滑輪組按圖中順序做了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)軻佈上升彈貫測力計的讀數(shù)F/N彈贄測力計上升的距離j/cm處事13101.63062.5%21023050%33102,5301）在實驗操作中應豎直向上拉動彈簧測力計。2）請在表中的空格處填上第三次實驗的機械效率。3）從實驗數(shù)據(jù)分析可知：提升同一物體，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越(2011年中考廣東河源卷)如圖所示是“測量滑輪組機械效率”的實驗裝置，鉤碼總重6N。實驗時要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，由圖可知拉力大小為N,若鉤碼上升的高度

12、為8cm,則彈簧測力計向上移動cm,該滑輪組的機械效率為%(結(jié)果保留一位小數(shù))。(2011年中考廣西北海卷)用如圖所示實驗裝置測量動滑輪的機械效率。實驗時，應豎直向上拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的物體A緩慢上升。將滑輪拉至圖中虛線位置的過程中測力計的示數(shù)F為N,物體A重G為3.6N，物體A上升高度h為0.1m，測力計移動距離s為0.2m，則動滑輪的機械效率為。(2011年中考山東泰安卷)如圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N。實驗時要豎直向拉動彈簧測力計，由圖可知拉力大小為N,若鉤碼上升的高度為10cm,則有用功是J,該滑輪組的機械效率為。若僅減少鉤碼的個數(shù)，該滑輪組的機械效率將。

13、(選填“增大”、“減小”或“不變”)&(2011年中考云南大理、雄楚卷)如圖12所示是小華同學探究滑輪組的機械效率的實驗裝置，實驗數(shù)據(jù)實驗次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm彈簧測力計示數(shù)f/n彈簧測力計移動的距離s/cm機械效率n%11100.53066.722100.753088.932200.75(1)實驗中應該豎直向上拉動彈簧測力計;(2)第3次測量中，彈簧測力計移動的距離為cm,滑輪組機械效率為.分析實驗數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論是：滑輪組機械效率與有關(guān)。(2011年中考黑龍江大慶卷)小霞在做“測滑輪組機械效率”的實驗前猜想，滑輪組機械效率的大小可能與三個因素有關(guān)：(1)所提物體的重力;

14、(2)動滑輪的重力;(3)繩子的繞法.為了驗證自己的猜想，她做了四次實驗，如上圖所示(實驗所用的每個滑輪重力相同).第1、2次實驗是用甲滑輪組，第3次實驗是用乙滑輪組，第4次實驗是把第1次實驗的滑輪組換了種繞法實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)鉤碼重力/N鉤碼勻速上升的距離/m繩子拉力F/N繩子移動的距離/m機械效率/%120.11.20.283.3240.12.30.287.03411.40.471.4420.10.80.3（l）分析對比第1、2次實驗數(shù)據(jù)，對猜想（1）可得結(jié)論：（2）分析對比第2、3次實驗數(shù)據(jù)，對猜想（2）可得結(jié)論：（3）將第4次實驗的繩子繞法在丙滑輪組上畫出，并在數(shù)據(jù)表中算出機械效

15、率（4）對比第、兩次實驗數(shù)據(jù)，可知滑輪組機械效率與繩子繞法無關(guān).（2011年中考湖北十堰卷）如圖是小楓探究影響斜面機械效率因素的實驗裝置。他在實驗時用彈簧測力計拉著同一木塊沿著不同的斜面勻速向上運動，實驗測量的數(shù)據(jù)如下表。請你解答下列問題：Sth/a卿面拉力F/N息功Wc/J機MA20*5羸50B1352.0他亦12木棍50.40孔30.K2,0014458.1%4Q*150.51120.&2,6575.140*S0.515.0D.fl2,5514.輻嚅54050.615,?2.554S655.9%（1）在第4次實驗中，木塊受到的摩擦力是No（結(jié)果保留一位小數(shù)）TOC o 1-5 h z（2）

16、分析第1、2、4次實驗數(shù)據(jù)，尅得出：在斜面光滑程度一定時，。（3）分析第3、4、5次實驗數(shù)據(jù)，可得出：o（4）該實驗用到的研究方法是。請你再舉出一例用此方法的實驗o（2011年中考安徽蕪湖卷）在“探究哪些因素影響滑輪組的機械效率”的實驗中，某小組利用如圖所示裝置測得了四組數(shù)據(jù)，如下表所示。前三次實驗中，第次實驗數(shù)據(jù)明顯出現(xiàn)錯誤，應當剔除。第四次實驗中，有用功是J,總功是J,滑輪組的機械效率為3)根據(jù)以上信息，請判斷：該小組設(shè)計這四次實驗的目的是為了探究滑輪組的機械效率與是否有關(guān)。(2011年中考江蘇宿遷卷)在“探究動滑輪的機械效率”時，某小組利用自重不同的兩個動滑輪進行了如圖所示的三次測量，數(shù)

17、據(jù)記錄如下：實驗序號鉤碼重/N動滑輪重/N拉力/N鉤碼上升的高度/m測力計移動的距離/m有用功/J總功/J機械效率/%40.52.30.20.40.80.9287.040.92.50.20.40.81.080.060.53.30.20.4(a)(b)(c)完成表格中第3次數(shù)據(jù)(a)(b)(c)處的計算，填在下面的橫線上：(a)；(b)；(c).通過比較兩次實驗數(shù)據(jù)(選填實驗序號)，可知動滑輪的機械效率與動滑輪的自(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”).小明認為“同一個機械，它的機械效率是一個定值”，通過比兩次實驗數(shù)據(jù)(選填實驗序號)，可知他的觀點是的(選填“正確”或“錯誤”).13.(2011年中考河北卷

18、)下表是小明測一滑輪組機械效率時收集的有關(guān)數(shù)據(jù)。動輪重G動/N物重G/N鉤碼上升高度h/m動力F/N動力作用點移距離s/m滑輪組的機械效率10.510.10.70.347.6%20.520.11.10.360.6%30.540.120.3(1)請在下圖中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法。將表格中的數(shù)據(jù)補充完整。用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物重增加時，除克服動滑輪重所做的額外功外，其它額外功將(選填“變大”、“變小”或“不變”)。進一步分析可知，在動滑輪和繩重一定的情況下，該滑輪組的機械效率與和有關(guān)。第一次實驗中，鉤碼上升0.1m所用的時間為1.5s，則動力的功率為W。14.(2011年

19、中考吉林長春卷)在探究斜面的機械效率與傾斜程度關(guān)系的實驗中，將重5N的物體沿斜面從底端勻速拉到頂端，移動1m(如圖所示)，改變斜面傾斜程度進行多次實驗，記錄數(shù)據(jù)如上表。(1)實驗時，應控制斜面的程度不變。(2)實驗過程中，用彈簧測力計拉物體在斜面上做勻速直線運動時，物體受到的摩擦力f與拉力F的大小關(guān)4系為fF(選填“”、“=”或“”)。(3)通過實驗得出的結(jié)論是：同一斜面的傾斜程度越大，機械效率越_，越省力。請舉出一個應用斜面省力的實例：。傾翱稈度斜面高Mm拉力F/N機械效率帀較韁0.22.050.0%較陡0.32.4碇.5%a42.871-4%一、電能的利用1、電功：(1)定義：電流所做的功

20、，叫電功。2)實質(zhì)：電流做功的過程，實質(zhì)就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程。電流對電器做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。(3)單位：焦耳，1焦=1伏安秒常用單位：千瓦時(度)1度=1千瓦時=3.6X106焦。電功的計算公式：W=UIt推導公式：W=U2/Rt;測量工具：電能表W=PtW=l2Rt(適合純電阻電路)A、作用：測量一段時間內(nèi)消耗的電能。B、讀數(shù)：兩次示數(shù)差(最后一位是小數(shù))C、重要提示：電能表的規(guī)格“220V10A”表示電能表的額定電壓是220伏，允許通過的額定電流是10安。某電能表面標有“1800R/kWh”，它表示電路每消耗1千瓦時的電能，該電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1800轉(zhuǎn)

21、。2電功率：(1)定義：電流單位時間內(nèi)做的功叫電功率。2)意義：表示電流做功的快慢，也即表示電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的快慢(3)電功率的定義式：P=W/t.電功率的單位：瓦特，簡稱“瓦”，符號“W”，還有千瓦(kW)o5)電燈的亮度由實際功率決定。當電燈正常發(fā)光時，由額定功率來決定，若電燈不正常發(fā)光則由它的實際功率來決定。(6)額定電壓：用電器正常工作時的電壓。記U額額定功率：用電器在額定電壓下消耗的功率。記P額額額實際功率：用電器在實際電壓下工作時所消耗的功率。記U實用電器容易被燒壞用電器不能正常工作用電器正常工作P=UI實輸入功率：用電器消耗的總電功率。TOC o 1-5 h z當U亠U時，

22、PPI亠I額實額實額實當U亠U時，PPI亠R2,它們通電后的電功率大小關(guān)系是（）A.由P=I2R可知，PP2B.由P=U2/R可知，PVP2C.當R1和R2串聯(lián)時，P1P2D.當R1和R2并聯(lián)時，P1P2二、填空題電燈泡上標著“220V100W”字樣，它的意義是。在正常工作時，通過TOC o 1-5 h z燈泡的電流強度為安，電阻為歐。標有“220V、60W”的甲燈泡和標有“220V、25W”的乙燈泡，將它們串聯(lián)接入220伏的電路中燈更亮些，將它們并聯(lián)接在同一電路,燈更亮些。一只斷絲燈泡、燈絲接好后仍能使用，燈泡要比原，這是因為燈絲的電阻比原來，通過燈絲的電流強度比原來。為防止造成危害，電視機的機殼上都有散熱窗，電熱器的材料常利用電阻率，熔點的金屬制成。一輛勻速行駛的電車，牽引力約為1.08x104牛,在4分鐘內(nèi)電車行駛的路程為2千米，電車的電功率是.千瓦，該電車每天正常行駛8小時，消耗電能千瓦時。燈泡接入電路時，燈泡和電線中的電流相同，燈泡熱得發(fā)光，而電線的發(fā)熱卻覺察不出來，原因甲乙小明在老師的指導下，制作了一個簡易電磁爐。簡易電磁爐的底部是用漆包線繞制成的線圈，其中插入一些鐵芯（如圖甲）。插入鐵芯的