8 小明同学做“测滑轮组机械效率”的实验.实验后对实验数据进行分析发现:三次实验中动滑轮重相同,提起的钩码重相同,绕线方法和测量器材都相同,但自由端的拉力却不同,从而造成滑轮机械效率不同.请分析自由端拉力不同的原因不可能是 ()

A.滑轮和绳之间、轮与轴间的摩擦力大小不同
B.测拉力时没有使测力计匀速上升
C.测拉力时拉力的方向没有竖直向上
D.钩码被提升的高度不同

8. D

【分析】要解决这道题，需明确滑轮组自由端实际拉力的影响因素：实际拉力不仅与物重、动滑轮重、承担物重的绳子段数有关，还受摩擦、拉力测量操作等影响；而拉力大小与钩码提升高度无关。题目中动滑轮重、钩码重、绕线方法等均相同，需判断哪个选项不会导致拉力不同。
【解析】滑轮组实际拉力公式为$ F = \frac{G_{物} + G_{动} + f}{n} $（$ f $为摩擦，$ n $为承担物重的绳子段数）。逐一分析选项：
A选项：滑轮和绳、轮与轴间的摩擦力不同，会直接改变拉力大小，是可能的原因；
B选项：测拉力时未使测力计匀速上升，测力计示数不稳定，拉力测量值不同，是可能的原因；
C选项：拉力方向未竖直向上，会使拉力力臂减小，实际所需拉力更大，测量值不同，是可能的原因；
D选项：钩码提升高度$ h $与拉力$ F $无关（由$ s=nh $可知，拉力与高度无直接关联），因此高度不同不会导致拉力不同，是不可能的原因。
【答案】D
【知识点】滑轮组拉力的影响因素、滑轮组机械效率
【点评】本题考查滑轮组拉力的影响因素，需区分影响拉力的变量与不影响的物理量，是对基础概念的应用，难度适中。
【难度系数】0.5

9 (2025泰州靖江月考)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用如图所示的同一滑轮组进行了三次实验，实验数据记录如表一。
表一
|序号|钩码重/N|钩码上升距离/cm|拉力/N|绳端移动距离/cm|机械效率/%|
|----|----|----|----|----|----|
|①|2|10|0.8|30|83.3|
|②|4|10||30| |
|③|6|10|2.2|30|90.9|

（1）实验中都应竖直向上拉动弹簧测力计；第②次实验中滑轮组的机械效率为%(结果保留一位小数)。
（2）小明分析表中数据发现：钩码重力变大，额外功（填“变小”“不变”或“变大”，下同），机械效率。
（3）小华用该滑轮组继续探究，她把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变动滑轮的重力，重物每次上升高度均为10 cm。不计绳重，实验数据如表二。
表二
|序号|$G_{物}$/N|$G_{动}$/N|$F$/N|$\eta$/%|
|----|----|----|----|----|
|①|6.0|1.0|2.5|80.0|
|②|6.0||2.9|69.0|
|③|6.0|3.2|3.4|58.8|
分析数据可知，在物重不变的情况下，减小，可以提高机械效率。动滑轮变重时，由摩擦引起的额外功占总额外功的比值（填“变大”“变小”或“不变”）。

9. (1) 匀速缓慢 88.9 (2) 变大 变大 (3) 动滑轮重力 变小

【分析】
实验中拉动弹簧测力计需匀速缓慢，保证拉力稳定等于弹簧测力计示数，使滑轮组受力平衡。计算机械效率时，利用公式η=W有/W总×100%，结合滑轮组绳端移动距离s与钩码上升高度h的关系（s=nh，n为承担物重的绳子段数）计算；分析额外功和机械效率变化时，需考虑同一滑轮组额外功的来源（动滑轮重力、摩擦等），结合数据变化判断；探究动滑轮重力对机械效率的影响时，控制物重不变，分析机械效率随动滑轮重力的变化，再通过额外功的组成计算摩擦引起的额外功占比变化。
【解析】
（1）实验中应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时拉力大小稳定，测量准确。第②次实验中，滑轮组n=3（s=30cm，h=10cm，故s=3h），机械效率η=(Gh)/(Fs)×100%=(4N×0.1m)/(F×0.3m)×100%，计算得η≈88.9%。
（2）同一滑轮组，钩码重力变大时，提升相同高度，克服动滑轮重力的额外功不变，但绳子与滑轮间的摩擦力随压力增大而变大，总额外功变大；有用功增大，额外功占总功的比值变小，故机械效率变大。
（3）由表二数据，物重不变时，动滑轮重力越大，机械效率越低，因此减小动滑轮重力可提高机械效率。摩擦引起的额外功占比=（总额外功-动滑轮额外功）/总额外功=1 -（G动h/W额），动滑轮变重时，G动h占总额外功的比值变大，故摩擦引起的额外功占比变小。
【答案】
(1) 匀速缓慢；88.9 (2) 变大；变大 (3) 动滑轮重力；变小
【知识点】
滑轮组机械效率、影响机械效率的因素
【点评】
本题为探究滑轮组机械效率的实验题，考查实验操作要点、机械效率计算及数据分析能力，需掌握额外功的组成，是力学实验的重点题型。
【难度系数】
0.5

10 为了研究机械效率与哪些因素有关，小明同学提出两个猜想：猜想一：机械效率是否与$G_{物}$有关；猜想二：机械效率是否与$G_{动}$有关。为了验证猜想，小明先用如图甲所示的装置不断改变$G_{物}$，竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，计算并绘出$\eta$与$G_{物}$关系如图乙中a所示；然后换另一个不同重量的动滑轮，不断改变$G_{物}$，计算并绘出$\eta$与$G_{物}$关系如图乙中b所示。根据图像他 （）

A.只能验证猜想一
B.只能验证猜想二
C.既不能验证猜想一，也不能验证猜想二
D.既能验证猜想一，也能验证猜想二

10. D

【分析】要验证机械效率与G物、G动的关系，需运用控制变量法：验证猜想一（η与G物有关）时，需保持动滑轮重力G动不变，改变物重G物，观察η的变化；验证猜想二（η与G动有关）时，需保持物重G物不变，改变动滑轮重力G动，观察η的变化。结合实验操作和图像对比即可判断。
【解析】1. 验证猜想一：小明先用同一装置（G动固定），不断改变G物，得到η与G物的关系图像a，说明在G动一定时，η随G物的改变而变化，因此能验证猜想一。2. 验证猜想二：小明换用不同重量的动滑轮（G动改变），再改变G物得到图像b，对比图像a和b，当G物相同时，a对应的η大于b对应的η，说明G动不同时，η不同，因此能验证猜想二。综上，两个猜想都能验证。
【答案】D
【知识点】滑轮组机械效率、影响机械效率的因素、控制变量法
【点评】本题通过实验图像考查机械效率的影响因素，核心是控制变量法的应用，要求学生结合实验设计和图像分析变量间的关系，是对实验探究能力的基础考查。
【难度系数】0.6