2026年同步练习河南大学出版社八年级物理全一册沪科版第211页答案
6. 某同学用如图所示的实验装置测量动滑轮的机械效率,相关实验数据如下表所示。

(1) 实验中,竖直向上
匀速
拉动弹簧测力计,使钩码升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出钩码上升高度h和绳端移动距离s。
(2) 第3次实验中,绳端移动的距离为
0.3
m,动滑轮的机械效率为
83.3%
。
(3) 在不计绳重和摩擦的情况下,提升重物的重力变大时,所做额外功大小
不变
,动滑轮的机械效率
变大
。(两空均填“变大”“变小”或“不变”)

答案

6.(1)匀速 (2)0.3 83.3% (3)不变 变大

解析

【分析】
本题围绕动滑轮机械效率的测量展开,解题思路如下:
1. 第(1)问:测量拉力时,需保证弹簧测力计示数稳定,因此要竖直匀速拉动,此时拉力与阻力平衡,示数等于实际拉力。
2. 第(2)问:动滑轮承担物重的绳子段数n=2,故绳端移动距离s=2h;机械效率公式为η=W有/W总×100%=(Gh)/(Fs),代入对应数据计算即可。
3. 第(3)问:不计绳重和摩擦时,额外功仅来自克服动滑轮重力,W额=G动h,动滑轮重力不变,提升高度相同则额外功不变;物重变大时,有用功占总功的比例增大,机械效率变大。
【解析】
(1) 实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码匀速升高,此时弹簧测力计的示数等于拉力大小,便于准确读取拉力值。
(2) 动滑轮的绳端移动距离s=2h,第3次实验中h=0.15m,故s=2×0.15m=0.3m;动滑轮的机械效率η=W有/W总×100%=(Gh)/(Fs)×100%=(4N×0.15m)/(2.4N×0.3m)×100%≈83.3%。
(3) 不计绳重和摩擦,额外功是克服动滑轮重力做的功,即W额=G动h,提升重物重力变大时,动滑轮重力G动不变,提升高度h相同,故额外功大小不变;有用功W有=Gh,物重变大则有用功变大,总功W总=W有+W额,有用功在总功中的占比增大,因此动滑轮的机械效率变大。
【答案】
6.(1)匀速 (2)0.3 83.3% (3)不变 变大
【知识点】
动滑轮机械效率、机械效率计算、动滑轮特点
【点评】
本题考查动滑轮机械效率的测量实验,涉及动滑轮的距离关系、机械效率的计算及影响机械效率的因素,属于初中物理力学基础实验题,注重对基本公式和原理的应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
7.如图,用40 N的拉力,在10 s内将重100 N的重物匀速提升3 m,则:

(1)绳端移动的距离为
9
m。
(2)有用功为
300
J。
(3)拉力做功的功率为
36
W。
(4)此时滑轮组的机械效率为
83.3%
。
(结果保留三位有效数字)
(5)动滑轮的重
小于
(填“大于”“小于”或“等于”)20 N。
(6)若提升重150 N的重物,滑轮组的机械效率
变大
(填“变大”“变小”或“不变”)。

答案

7.(1)9 (2)300 (3)36 (4)83.3% (5)小于 (6)变大

解析

【分析】
要解决这道滑轮组问题,首先需确定承担物重的绳子段数n,再结合滑轮组相关公式逐步计算各物理量:1. 根据动滑轮上的绳子段数确定绳端移动距离s=nh;2. 有用功为克服重物重力做的功W有=Gh;3. 总功为拉力做的功W总=Fs,功率P=W总/t;4. 机械效率η=W有/W总×100%;5. 不计绳重摩擦时F=(G+G动)/n,实际存在绳重摩擦,据此判断动滑轮重;6. 同一滑轮组,机械效率随物重增大而变大。
【解析】
由图可知,承担物重的绳子段数n=3。
(1) 绳端移动距离:s=nh=3×3m=9m;
(2) 有用功:W有=Gh=100N×3m=300J;
(3) 拉力做的总功:W总=Fs=40N×9m=360J,拉力做功的功率:P=W总/t=360J/10s=36W;
(4) 滑轮组的机械效率:η=(W有/W总)×100%=(300J/360J)×100%≈83.3%;
(5) 若不计绳重和摩擦,由F=(G+G动)/n得,动滑轮重G动=nF - G=3×40N -100N=20N,但实际使用滑轮组时,存在绳重和摩擦,会额外消耗一部分力,因此动滑轮的重小于20N;
(6) 同一滑轮组,额外功主要来自动滑轮重力,提升的物重越大,有用功在总功中的占比越大,机械效率变大。
【答案】
(1)9 (2)300 (3)36 (4)83.3% (5)小于 (6)变大
【知识点】
滑轮组的计算、机械效率、功率
【点评】
本题考查滑轮组的相关计算,涵盖绳端距离、有用功、总功、功率、机械效率的计算,以及动滑轮重和机械效率的变化判断,属于力学基础计算题,需掌握滑轮组的核心公式及相关概念。
【难度系数】
0.6
8.用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体,如图所示。已知水平拉力为F,物体受到地面的摩擦力为f,物体移动的距离为s,则拉力做的功为
2Fs
,机械效率为
$\frac{f}{2F}$
。(均用已知量的字母表示)

答案

8.$2Fs$ $\frac{f}{2F}$

解析

【分析】
要解决本题,需明确水平动滑轮的工作特点:本题中动滑轮用于水平拉动物体,动滑轮上承担拉力的绳子段数为2。首先确定拉力移动的距离,再分别计算拉力做的总功、克服摩擦力的有用功,最后根据机械效率公式求解。具体步骤:1. 确定拉力移动的距离:物体移动距离为s时,拉力移动的距离是物体移动距离的2倍;2. 计算总功:总功为拉力与拉力移动距离的乘积;3. 计算有用功:水平拉动物体时,克服摩擦力做的功为有用功;4. 机械效率为有用功与总功的比值,代入化简即可。
【解析】
1. 拉力移动的距离:由图可知,动滑轮上有2段绳子,当物体移动距离为s时,拉力F移动的距离$s_F=2s$;
2. 拉力做的总功:$W_{总}=F × s_F=F × 2s=2Fs$;
3. 有用功:水平拉动物体时,克服摩擦力做的功为有用功,$W_{有}=f × s$;
4. 机械效率:$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{fs}{2Fs}=\frac{f}{2F}$。
【答案】
$2Fs$;$\frac{f}{2F}$
【知识点】
水平动滑轮的功;机械效率
【点评】
本题考查水平动滑轮的功和机械效率计算,核心是明确水平动滑轮中拉力移动距离与物体移动距离的关系,区分总功和有用功的计算,属于基础应用题型。
【难度系数】
0.3
9.如图所示,斜面高为1 m,长为3 m,工人用400 N沿斜面方向的力将重为840 N的箱子匀速推到车上,在这个过程中箱子的机械能变
大
;工人克服摩擦力做功为
360
J;斜面的机械效率为
70%
。

答案

9.大 360 70%

解析

【分析】
要解决本题,分三步思考:1. 判断机械能变化:机械能是动能与势能的总和,分析动能和重力势能的变化即可;2. 计算克服摩擦力的功:总功是推力做的功,有用功是克服重力做的功,额外功(克服摩擦力的功)=总功-有用功;3. 计算斜面机械效率:机械效率为有用功与总功的比值,乘以100%。
【解析】
1. 机械能变化:箱子匀速运动,质量不变、速度不变,因此动能不变;箱子高度升高,重力势能增加。机械能=动能+重力势能,所以机械能变大。
2. 总功计算:推力做的总功 $ W_{总}=FL=400\,\mathrm{N}×3\,\mathrm{m}=1200\,\mathrm{J} $。
3. 有用功计算:克服重力做的有用功 $ W_{有}=Gh=840\,\mathrm{N}×1\,\mathrm{m}=840\,\mathrm{J} $。
4. 克服摩擦力做功(额外功):$ W_{额}=W_{总}-W_{有}=1200\,\mathrm{J}-840\,\mathrm{J}=360\,\mathrm{J} $。
5. 斜面机械效率:$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{840\,\mathrm{J}}{1200\,\mathrm{J}}×100\%=70\% $。
【答案】
大;360;70%
【知识点】
机械能、斜面机械效率、功的计算
【点评】
本题考查机械能的判断和斜面相关的功、机械效率的基础计算,需明确机械能的组成、总功/有用功/额外功的区分,属于力学基础题,难度适中。
【难度系数】
0.7