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3（2025苏州模拟）如图所示，测动滑轮机械效率时，应
竖直向上匀速缓慢
拉动弹簧测力计，此时其机械效率是$\eta_1$；若再增加一个重物，其机械效率变为$\eta_2$，则$\eta_1$＜
$\eta_2$；若某小组为便于读数，在弹簧测力计静止时读取拉力$F$，所测机械效率将偏大
。答案
3. 竖直向上匀速缓慢 ＜ 大
解析
【分析】
要解答本题，需分三个部分思考：
1. 测量动滑轮机械效率时，需保证拉力稳定，只有竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，动滑轮处于平衡状态，弹簧测力计示数才等于拉力大小，测量结果准确；
2. 机械效率的变化：动滑轮的额外功主要是克服动滑轮重力做的功，增加重物时，有用功（提升重物的功）增大，额外功不变，有用功在总功中的占比提升，机械效率升高，因此η₁小于η₂；
3. 弹簧测力计静止读数时，无需克服滑轮与轴、绳子间的摩擦力，测得的拉力偏小，总功偏小，有用功不变，计算出的机械效率偏大。
【解析】
1. 测动滑轮机械效率时，应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，使动滑轮受力平衡，此时弹簧测力计示数等于拉力大小，保证测量准确；
2. 动滑轮的额外功主要来自动滑轮自重，当增加重物时，有用功$W_{有}=Gh$增大，额外功$W_{额}$（动滑轮重力的功）不变，总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$，因此机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$增大，故$\eta_1＜\eta_2$；
3. 若弹簧测力计静止时读数，此时没有考虑拉动过程中滑轮与轴、绳子间的摩擦，测得的拉力$F$偏小，总功$W_{总}=Fs$偏小，有用功$W_{有}$不变，所以计算出的机械效率将偏大。
【答案】
竖直向上匀速缓慢 ＜ 大
【知识点】
动滑轮、机械效率、机械效率的影响因素
【点评】
本题考查动滑轮机械效率的实验操作要点、机械效率与物重的关系，以及实验误差分析，需掌握实验原理和操作要求，理解机械效率的变化规律。
【难度系数】
0.5
要解答本题，需分三个部分思考：
1. 测量动滑轮机械效率时，需保证拉力稳定，只有竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，动滑轮处于平衡状态，弹簧测力计示数才等于拉力大小，测量结果准确；
2. 机械效率的变化：动滑轮的额外功主要是克服动滑轮重力做的功，增加重物时，有用功（提升重物的功）增大，额外功不变，有用功在总功中的占比提升，机械效率升高，因此η₁小于η₂；
3. 弹簧测力计静止读数时，无需克服滑轮与轴、绳子间的摩擦力，测得的拉力偏小，总功偏小，有用功不变，计算出的机械效率偏大。
【解析】
1. 测动滑轮机械效率时，应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，使动滑轮受力平衡，此时弹簧测力计示数等于拉力大小，保证测量准确；
2. 动滑轮的额外功主要来自动滑轮自重，当增加重物时，有用功$W_{有}=Gh$增大，额外功$W_{额}$（动滑轮重力的功）不变，总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$，因此机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$增大，故$\eta_1＜\eta_2$；
3. 若弹簧测力计静止时读数，此时没有考虑拉动过程中滑轮与轴、绳子间的摩擦，测得的拉力$F$偏小，总功$W_{总}=Fs$偏小，有用功$W_{有}$不变，所以计算出的机械效率将偏大。
【答案】
竖直向上匀速缓慢 ＜ 大
【知识点】
动滑轮、机械效率、机械效率的影响因素
【点评】
本题考查动滑轮机械效率的实验操作要点、机械效率与物重的关系，以及实验误差分析，需掌握实验原理和操作要求，理解机械效率的变化规律。
【难度系数】
0.5
4 如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，2 s内物体上升20 cm，$G_{物}=10\ \mathrm{N}$，$F=6\ \mathrm{N}$，不计绳重和摩擦.
（1）重物上升的速度$v_{物}=$
（2）动滑轮的重$G_{动}=$
（3）小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将
（1）重物上升的速度$v_{物}=$
0.1
m/s.（2）动滑轮的重$G_{动}=$
2
N，滑轮组的机械效率$\eta=$83.3
%.（3）小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将
不变
.答案
4. (1) 0.1 (2) 2 83.3 (3) 不变
解析
【分析】
首先，第一问利用速度公式计算重物上升的速度，需统一单位后代入路程和时间求解；第二问先确定滑轮组承担物重的绳子段数，不计绳重和摩擦时，根据拉力与物重、动滑轮重的关系求动滑轮重力，再利用机械效率公式计算滑轮组的机械效率；第三问明确滑轮组机械效率的影响因素，改变绕线方法不改变动滑轮重力和物重，据此判断机械效率的变化。
【解析】
（1）重物上升的路程$s_{物}=20\ \mathrm{cm}=0.2\ \mathrm{m}$，时间$t=2\ \mathrm{s}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得：
$v_{物}=\frac{s_{物}}{t}=\frac{0.2\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=0.1\ \mathrm{m/s}$。
（2）由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数$n=2$。不计绳重和摩擦，拉力$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$，变形得动滑轮重力：
$G_{动}=nF - G_{物}=2×6\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=2\ \mathrm{N}$。
滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{G_{物}h}{Fs}×100\%$，又$s=nh$，代入得：
$\eta=\frac{G_{物}h}{F× nh}×100\%=\frac{G_{物}}{nF}×100\%=\frac{10\ \mathrm{N}}{2×6\ \mathrm{N}}×100\%\approx83.3\%$。
（3）改变滑轮组的绕线方法后，动滑轮的重力不变，提升相同高度时，有用功$W_{有}=G_{物}h$和额外功$W_{额}=G_{动}h$均不变，总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$也不变，因此滑轮组的机械效率不变。
【答案】
(1) 0.1 (2) 2；83.3 (3) 不变
【知识点】
滑轮组的机械效率、速度计算、滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算，需准确确定承担物重的绳子段数，牢记相关公式，理解机械效率的影响因素，属于基础题型。
【难度系数】
0.5
首先，第一问利用速度公式计算重物上升的速度，需统一单位后代入路程和时间求解；第二问先确定滑轮组承担物重的绳子段数，不计绳重和摩擦时，根据拉力与物重、动滑轮重的关系求动滑轮重力，再利用机械效率公式计算滑轮组的机械效率；第三问明确滑轮组机械效率的影响因素，改变绕线方法不改变动滑轮重力和物重，据此判断机械效率的变化。
【解析】
（1）重物上升的路程$s_{物}=20\ \mathrm{cm}=0.2\ \mathrm{m}$，时间$t=2\ \mathrm{s}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得：
$v_{物}=\frac{s_{物}}{t}=\frac{0.2\ \mathrm{m}}{2\ \mathrm{s}}=0.1\ \mathrm{m/s}$。
（2）由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数$n=2$。不计绳重和摩擦，拉力$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$，变形得动滑轮重力：
$G_{动}=nF - G_{物}=2×6\ \mathrm{N}-10\ \mathrm{N}=2\ \mathrm{N}$。
滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{G_{物}h}{Fs}×100\%$，又$s=nh$，代入得：
$\eta=\frac{G_{物}h}{F× nh}×100\%=\frac{G_{物}}{nF}×100\%=\frac{10\ \mathrm{N}}{2×6\ \mathrm{N}}×100\%\approx83.3\%$。
（3）改变滑轮组的绕线方法后，动滑轮的重力不变，提升相同高度时，有用功$W_{有}=G_{物}h$和额外功$W_{额}=G_{动}h$均不变，总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$也不变，因此滑轮组的机械效率不变。
【答案】
(1) 0.1 (2) 2；83.3 (3) 不变
【知识点】
滑轮组的机械效率、速度计算、滑轮组拉力计算
【点评】
本题考查滑轮组的基础计算，需准确确定承担物重的绳子段数，牢记相关公式，理解机械效率的影响因素，属于基础题型。
【难度系数】
0.5
5 易错题 用如图所示的方法匀速提升同一重物，若不计绳重及摩擦，每个滑轮的重力相同，其中机械效率最大的是（
$G_{物}$
C
）$G_{物}$
答案
5. C
解析
【分析】要判断机械效率的大小，不计绳重及摩擦时，机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{G_{物}h}{G_{物}h+G_{动}h}=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$，由此可知额外功来源于提升动滑轮的功，装置中动滑轮越少，机械效率越高。需逐一分析各图的滑轮类型：A是动滑轮，B是滑轮组含1个动滑轮，C中只有定滑轮（无随重物移动的动滑轮），D是滑轮组含1个动滑轮，因此C的额外功最少，机械效率最大。
【解析】不计绳重及摩擦，机械效率$\eta=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$（$G_{动}$为动滑轮总重力）：
图A：只有1个动滑轮，额外功为提升动滑轮的功，$\eta_A=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$；
图B：滑轮组含1个动滑轮，额外功为提升动滑轮的功，$\eta_B=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$；
图C：装置中只有定滑轮，没有随重物移动的动滑轮，额外功为0，理想情况下机械效率为1，是最大的；
图D：滑轮组含1个动滑轮，额外功为提升动滑轮的功，$\eta_D=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$；
综上，机械效率最大的是C。
【答案】C
【知识点】滑轮机械效率、定滑轮与动滑轮
【点评】本题为易错题，核心是区分定滑轮和动滑轮对机械效率的影响，不计绳重及摩擦时，无动滑轮的装置额外功为0，机械效率最高，需准确判断各装置的滑轮类型。
【难度系数】0.5
【解析】不计绳重及摩擦，机械效率$\eta=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$（$G_{动}$为动滑轮总重力）：
图A：只有1个动滑轮，额外功为提升动滑轮的功，$\eta_A=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$；
图B：滑轮组含1个动滑轮，额外功为提升动滑轮的功，$\eta_B=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$；
图C：装置中只有定滑轮，没有随重物移动的动滑轮，额外功为0，理想情况下机械效率为1，是最大的；
图D：滑轮组含1个动滑轮，额外功为提升动滑轮的功，$\eta_D=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}}$；
综上，机械效率最大的是C。
【答案】C
【知识点】滑轮机械效率、定滑轮与动滑轮
【点评】本题为易错题，核心是区分定滑轮和动滑轮对机械效率的影响，不计绳重及摩擦时，无动滑轮的装置额外功为0，机械效率最高，需准确判断各装置的滑轮类型。
【难度系数】0.5
6 在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（
A.转轴加润滑油
B.增加提升高度
C.增大提升速度
D.减小物体质量
A
）A.转轴加润滑油
B.增加提升高度
C.增大提升速度
D.减小物体质量
答案
6. A
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确滑轮组机械效率的计算公式及影响因素：滑轮组机械效率η=W有用/W总=Gh/(Fs)，结合s=nh（n为承担物重的绳子段数），可推导为η=G/(nF)；额外功主要来自克服动滑轮重力、绳重和摩擦做的功，机械效率的高低由有用功与总功的比值决定。接下来逐一分析选项：A选项转轴加润滑油可减小摩擦，减少额外功；B选项提升高度不改变有用功与总功的比值；C选项提升速度不影响机械效率；D选项减小物重会降低有用功占比。
【解析】
滑轮组机械效率公式为η=W有/W总=Gh/(Fs)，结合s=nh，得η=G/(nF)，额外功包括克服动滑轮重力、绳重及摩擦的功。
选项A：转轴加润滑油，减小了摩擦，减少额外功，有用功不变时总功减小，机械效率提高，措施可行；
选项B：机械效率与提升高度无关，h增大时s=nh成比例增大，Gh与Fs的比值不变，机械效率不变，不可行；
选项C：机械效率与提升速度无关，速度不改变有用功和额外功的比值，机械效率不变，不可行；
选项D：减小物体质量，物重G减小，有用功Gh减小，额外功基本不变，机械效率降低，不可行。
综上，答案为A。
【答案】A
【知识点】滑轮组机械效率、影响机械效率的因素
【点评】本题考查滑轮组机械效率的核心影响因素，需明确机械效率是有用功与总功的比值，与提升高度、速度无关，额外功的减小或合理增加有用功才能提高机械效率，属于基础题型，需准确理解公式含义。
【难度系数】0.6
要解决这道题，需先明确滑轮组机械效率的计算公式及影响因素：滑轮组机械效率η=W有用/W总=Gh/(Fs)，结合s=nh（n为承担物重的绳子段数），可推导为η=G/(nF)；额外功主要来自克服动滑轮重力、绳重和摩擦做的功，机械效率的高低由有用功与总功的比值决定。接下来逐一分析选项：A选项转轴加润滑油可减小摩擦，减少额外功；B选项提升高度不改变有用功与总功的比值；C选项提升速度不影响机械效率；D选项减小物重会降低有用功占比。
【解析】
滑轮组机械效率公式为η=W有/W总=Gh/(Fs)，结合s=nh，得η=G/(nF)，额外功包括克服动滑轮重力、绳重及摩擦的功。
选项A：转轴加润滑油，减小了摩擦，减少额外功，有用功不变时总功减小，机械效率提高，措施可行；
选项B：机械效率与提升高度无关，h增大时s=nh成比例增大，Gh与Fs的比值不变，机械效率不变，不可行；
选项C：机械效率与提升速度无关，速度不改变有用功和额外功的比值，机械效率不变，不可行；
选项D：减小物体质量，物重G减小，有用功Gh减小，额外功基本不变，机械效率降低，不可行。
综上，答案为A。
【答案】A
【知识点】滑轮组机械效率、影响机械效率的因素
【点评】本题考查滑轮组机械效率的核心影响因素，需明确机械效率是有用功与总功的比值，与提升高度、速度无关，额外功的减小或合理增加有用功才能提高机械效率，属于基础题型，需准确理解公式含义。
【难度系数】0.6
7 在“测量滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，得出的数据如下表，分析数据，下列说法正确的是 （
次数 钩码重/N 钩码上升高度/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计移动的距离/cm
1 2 10
1.2 20
2 5 10 2.7 20
A.此实验中至少需要2个动滑轮
B.第1次实验过程中机械所做有用功为20 J
C.第2次实验过程中滑轮组的机械效率约为83.3%
D.比较两次实验说明同一机械提升货物越重，滑轮组的机械效率越高
D
）次数 钩码重/N 钩码上升高度/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计移动的距离/cm
1 2 10
1.2 202 5 10 2.7 20
A.此实验中至少需要2个动滑轮
B.第1次实验过程中机械所做有用功为20 J
C.第2次实验过程中滑轮组的机械效率约为83.3%
D.比较两次实验说明同一机械提升货物越重，滑轮组的机械效率越高
答案
7. D
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握滑轮组的核心公式：有用功$W_{有}=Gh$，总功$W_{总}=Fs$，机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$；同时明确滑轮组绳子段数$n=\frac{s}{h}$，额外功主要来自动滑轮重力和摩擦。解题时需逐个分析选项，结合实验数据计算判断对错：先确定滑轮组的绳子段数，再核对各选项的数值，最后分析机械效率与物重的关系。
【解析】
选项A：由表格数据，第一次实验中$s=20cm$，$h=10cm$，则绳子段数$n=\frac{s}{h}=\frac{20cm}{10cm}=2$，说明该滑轮组至少需要1个动滑轮（2段绳子对应1个动滑轮），而非2个动滑轮，故A错误。
选项B：第1次实验的有用功$W_{有}=Gh=2N×0.1m=0.2J$，并非20J，单位换算错误，故B错误。
选项C：第2次实验中，有用功$W_{有}'=G'h=5N×0.1m=0.5J$，总功$W_{总}'=F's=2.7N×0.2m=0.54J$，机械效率$\eta'=\frac{0.5J}{0.54J}×100\%\approx92.6\%$，并非83.3%，故C错误。
选项D：同一滑轮组，额外功主要由动滑轮重力和摩擦决定，提升货物越重，有用功在总功中的占比越大，机械效率越高。计算得第1次机械效率约为$\frac{0.2J}{0.24J}×100\%\approx83.3\%$，第2次约为92.6%，说明提升货物越重，机械效率越高，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组机械效率、有用功总功计算
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的计算及影响因素，需熟练运用相关公式，注意单位换算，分析选项时要准确计算，避免概念混淆或计算错误，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需掌握滑轮组的核心公式：有用功$W_{有}=Gh$，总功$W_{总}=Fs$，机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$；同时明确滑轮组绳子段数$n=\frac{s}{h}$，额外功主要来自动滑轮重力和摩擦。解题时需逐个分析选项，结合实验数据计算判断对错：先确定滑轮组的绳子段数，再核对各选项的数值，最后分析机械效率与物重的关系。
【解析】
选项A：由表格数据，第一次实验中$s=20cm$，$h=10cm$，则绳子段数$n=\frac{s}{h}=\frac{20cm}{10cm}=2$，说明该滑轮组至少需要1个动滑轮（2段绳子对应1个动滑轮），而非2个动滑轮，故A错误。
选项B：第1次实验的有用功$W_{有}=Gh=2N×0.1m=0.2J$，并非20J，单位换算错误，故B错误。
选项C：第2次实验中，有用功$W_{有}'=G'h=5N×0.1m=0.5J$，总功$W_{总}'=F's=2.7N×0.2m=0.54J$，机械效率$\eta'=\frac{0.5J}{0.54J}×100\%\approx92.6\%$，并非83.3%，故C错误。
选项D：同一滑轮组，额外功主要由动滑轮重力和摩擦决定，提升货物越重，有用功在总功中的占比越大，机械效率越高。计算得第1次机械效率约为$\frac{0.2J}{0.24J}×100\%\approx83.3\%$，第2次约为92.6%，说明提升货物越重，机械效率越高，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组机械效率、有用功总功计算
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的计算及影响因素，需熟练运用相关公式，注意单位换算，分析选项时要准确计算，避免概念混淆或计算错误，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
