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6. 在“探究动滑轮工作时的特点”活动中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下表所示.
|实验序号|钩码重$G/\mathrm{N}$|钩码上升的高度$h/\mathrm{cm}$|拉力$F/\mathrm{N}$|绳端移动的距离$s/\mathrm{cm}$|
|----|----|----|----|----|
|①|1.0|10|1.1|20|
|②|2.0|10|1.7|20|
|③|3.0|10|2.3|20|
(1)实验时，用手竖直向上________拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数.
(2)分析表中数据发现，使用动滑轮提升钩码时，拉力不等于钩码重力的一半，而是大于钩码重力的一半，其主要原因是________.
(3)第①次实验中，动滑轮的机械效率为________(结果保留一位小数).
(4)分析表中实验数据可知，同一动滑轮，所提升钩码重力增大，机械效率将________(填“增大”“减小”或“不变”).
(5)若在第③次实验中，不小心使钩码多上升了1cm，但仍用表格中的数据进行计算，测得的机械效率将________(填“变大”“变小”或“不变”).
(6)在某一次测量中，弹簧测力计不是竖直向上拉，而是斜向上拉，其他条件不变，动滑轮的机械效率将________(填“变大”“变小”或“不变”).
|实验序号|钩码重$G/\mathrm{N}$|钩码上升的高度$h/\mathrm{cm}$|拉力$F/\mathrm{N}$|绳端移动的距离$s/\mathrm{cm}$|
|----|----|----|----|----|
|①|1.0|10|1.1|20|
|②|2.0|10|1.7|20|
|③|3.0|10|2.3|20|
(1)实验时，用手竖直向上________拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数.
(2)分析表中数据发现，使用动滑轮提升钩码时，拉力不等于钩码重力的一半，而是大于钩码重力的一半，其主要原因是________.
(3)第①次实验中，动滑轮的机械效率为________(结果保留一位小数).
(4)分析表中实验数据可知，同一动滑轮，所提升钩码重力增大，机械效率将________(填“增大”“减小”或“不变”).
(5)若在第③次实验中，不小心使钩码多上升了1cm，但仍用表格中的数据进行计算，测得的机械效率将________(填“变大”“变小”或“不变”).
(6)在某一次测量中，弹簧测力计不是竖直向上拉，而是斜向上拉，其他条件不变，动滑轮的机械效率将________(填“变大”“变小”或“不变”).
答案
6.(1)匀速 (2)动滑轮有重力
(3)45.5% (4)增大 (5)不变 (6)变小
(3)45.5% (4)增大 (5)不变 (6)变小
解析
【分析】
本题围绕“探究动滑轮工作特点”的实验展开，需结合动滑轮的操作要求、机械效率公式及影响因素分析各问题：
1. 实验时弹簧测力计需匀速拉动，保证受力平衡，示数稳定；
2. 动滑轮拉力大于钩码重力一半，因动滑轮自身有重力，额外功存在；
3. 机械效率用有用功与总功的比值计算，公式为η=W有/W总×100%；
4. 同一动滑轮，提升重物越重，有用功占比越大，机械效率越高；
5. 机械效率与钩码上升高度无关，因动滑轮绳端移动距离s=2h，计算时高度会约去；
6. 斜向上拉时拉力变大，总功增加，机械效率变小。
【解析】
(1) 实验时，需竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时弹簧测力计的示数等于绳子拉力，操作符合实验要求。
(2) 使用动滑轮提升钩码时，拉力不仅要克服钩码重力，还要克服动滑轮自身重力及摩擦，因此拉力大于钩码重力的一半，主要原因是动滑轮有重力。
(3) 第①次实验中，有用功W有=Gh=1.0N×0.1m=0.1J，总功W总=Fs=1.1N×0.2m=0.22J，机械效率η=(W有/W总)×100%=(0.1J/0.22J)×100%≈45.5%。
(4) 同一动滑轮，额外功主要来自动滑轮自重，提升钩码重力增大时，有用功在总功中的占比增大，因此机械效率增大。
(5) 机械效率η=(Gh)/(Fs)，而动滑轮中s=2h，代入得η=(Gh)/(F×2h)=G/(2F)，与钩码上升高度h无关，因此钩码多上升1cm，用原数据计算的机械效率不变。
(6) 弹簧测力计斜向上拉时，拉力的力臂变小，拉力变大，总功W总=Fs增大，有用功W有=Gh不变，因此机械效率变小。
【答案】
6.(1)匀速 (2)动滑轮有重力 (3)45.5% (4)增大 (5)不变 (6)变小
【知识点】
动滑轮特点、机械效率计算、影响机械效率的因素
【点评】
本题考查动滑轮实验的操作要点、机械效率的计算及影响因素，是简单机械部分的核心实验题，需熟练掌握机械效率公式及动滑轮的受力特点，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究动滑轮工作特点”的实验展开，需结合动滑轮的操作要求、机械效率公式及影响因素分析各问题：
1. 实验时弹簧测力计需匀速拉动，保证受力平衡，示数稳定；
2. 动滑轮拉力大于钩码重力一半，因动滑轮自身有重力，额外功存在；
3. 机械效率用有用功与总功的比值计算，公式为η=W有/W总×100%；
4. 同一动滑轮，提升重物越重，有用功占比越大，机械效率越高；
5. 机械效率与钩码上升高度无关，因动滑轮绳端移动距离s=2h，计算时高度会约去；
6. 斜向上拉时拉力变大，总功增加，机械效率变小。
【解析】
(1) 实验时，需竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时弹簧测力计的示数等于绳子拉力，操作符合实验要求。
(2) 使用动滑轮提升钩码时，拉力不仅要克服钩码重力，还要克服动滑轮自身重力及摩擦，因此拉力大于钩码重力的一半，主要原因是动滑轮有重力。
(3) 第①次实验中，有用功W有=Gh=1.0N×0.1m=0.1J，总功W总=Fs=1.1N×0.2m=0.22J，机械效率η=(W有/W总)×100%=(0.1J/0.22J)×100%≈45.5%。
(4) 同一动滑轮，额外功主要来自动滑轮自重，提升钩码重力增大时，有用功在总功中的占比增大，因此机械效率增大。
(5) 机械效率η=(Gh)/(Fs)，而动滑轮中s=2h，代入得η=(Gh)/(F×2h)=G/(2F)，与钩码上升高度h无关，因此钩码多上升1cm，用原数据计算的机械效率不变。
(6) 弹簧测力计斜向上拉时，拉力的力臂变小，拉力变大，总功W总=Fs增大，有用功W有=Gh不变，因此机械效率变小。
【答案】
6.(1)匀速 (2)动滑轮有重力 (3)45.5% (4)增大 (5)不变 (6)变小
【知识点】
动滑轮特点、机械效率计算、影响机械效率的因素
【点评】
本题考查动滑轮实验的操作要点、机械效率的计算及影响因素，是简单机械部分的核心实验题，需熟练掌握机械效率公式及动滑轮的受力特点，难度适中。
【难度系数】
0.6
7.如图所示,用下列装置提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦,则机械效率最高的装置是
(
(
B
)答案
7.B
解析
【分析】要判断机械效率最高的装置，需明确不计摩擦时，机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{W_{有用}}{W_{有用}+W_{额外}}$。提升同一重物、相同高度时，有用功$W_{有用}=Gh$（$G$为物重，$h$为提升高度）相同，因此额外功$W_{额外}$越小，机械效率越高。额外功主要来源于提升滑轮的功，需分析各装置的额外功情况：A是动滑轮，额外功为提升动滑轮的功；B是定滑轮，定滑轮不随重物移动，提升重物时无需提升滑轮，不计摩擦时额外功几乎为0；C、D是滑轮组，都包含动滑轮，额外功为提升动滑轮的功，额外功比定滑轮大。由此可判断机械效率最高的装置。
【解析】不计摩擦时，提升同一重物，有用功$W_{有用}=Gh$，因物重$G$和提升高度$h$均相同，故各装置的有用功相等。总功$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$，机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，额外功越小，机械效率越高：
1. 装置A（动滑轮）：额外功是提升动滑轮所做的功，额外功较大；
2. 装置B（定滑轮）：定滑轮的轴固定，提升重物时不需要提升滑轮，不计摩擦，额外功几乎为0，额外功最小；
3. 装置C、D（滑轮组）：都存在动滑轮，额外功为提升动滑轮的功，额外功大于定滑轮的额外功；
因此，装置B的机械效率最高。
【答案】B
【知识点】滑轮的机械效率、定滑轮与动滑轮
【点评】本题考查滑轮机械效率的判断，核心是理解不计摩擦时额外功的来源，明确定滑轮额外功最少，机械效率最高，需掌握不同滑轮装置的特点及机械效率的影响因素。
【难度系数】0.3
【解析】不计摩擦时，提升同一重物，有用功$W_{有用}=Gh$，因物重$G$和提升高度$h$均相同，故各装置的有用功相等。总功$W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$，机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，额外功越小，机械效率越高：
1. 装置A（动滑轮）：额外功是提升动滑轮所做的功，额外功较大；
2. 装置B（定滑轮）：定滑轮的轴固定，提升重物时不需要提升滑轮，不计摩擦，额外功几乎为0，额外功最小；
3. 装置C、D（滑轮组）：都存在动滑轮，额外功为提升动滑轮的功，额外功大于定滑轮的额外功；
因此，装置B的机械效率最高。
【答案】B
【知识点】滑轮的机械效率、定滑轮与动滑轮
【点评】本题考查滑轮机械效率的判断，核心是理解不计摩擦时额外功的来源，明确定滑轮额外功最少，机械效率最高，需掌握不同滑轮装置的特点及机械效率的影响因素。
【难度系数】0.3
8. 如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物,摩擦力和绳重忽略不计.在物体匀速上升过程中,甲、乙两图的拉力及机械效率的大小关系为 （
A.$F_{1}＜F_{2},\eta_{1}＞\eta_{2}$
B.$F_{1}＜F_{2},\eta_{1}=\eta_{2}$
C.$F_{1}＞F_{2},\eta_{1}＜\eta_{2}$
D.$F_{1}＞F_{2},\eta_{1}=\eta_{2}$
B
）A.$F_{1}＜F_{2},\eta_{1}＞\eta_{2}$
B.$F_{1}＜F_{2},\eta_{1}=\eta_{2}$
C.$F_{1}＞F_{2},\eta_{1}＜\eta_{2}$
D.$F_{1}＞F_{2},\eta_{1}=\eta_{2}$
答案
8.B
解析
【分析】
要解决这道题，需分两步分析：①确定甲、乙两图滑轮组承担物重的绳子段数，利用滑轮组拉力公式计算拉力大小并比较；②结合机械效率的公式，忽略绳重和摩擦时，分析两图机械效率的关系。
【解析】
1. 比较拉力大小：
甲图：动滑轮上承担物重的绳子段数$n_1=3$，不计绳重和摩擦，滑轮组拉力公式为$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$，因此$F_1=\frac{G+G_{动}}{3}$。
乙图：动滑轮上承担物重的绳子段数$n_2=2$，同理可得$F_2=\frac{G+G_{动}}{2}$。
因为$\frac{G+G_{动}}{3} ＜ \frac{G+G_{动}}{2}$，所以$F_1＜F_2$。
2. 比较机械效率：
机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，有用功$W_{有}=Gh$，总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$；忽略绳重和摩擦时，额外功是提升动滑轮做的功，即$W_{额}=G_{动}h$，因此$\eta=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$。
甲、乙两图中，物重$G$相同，动滑轮重$G_{动}$相同，所以$\eta_1=\eta_2$。
综上，$F_1＜F_2$，$\eta_1=\eta_2$，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算；机械效率计算
【点评】
本题考查滑轮组的拉力与机械效率的比较，核心是正确判断承担物重的绳子段数，以及明确忽略绳重和摩擦时机械效率的决定因素，属于基础题型，需熟练掌握滑轮组的相关公式。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需分两步分析：①确定甲、乙两图滑轮组承担物重的绳子段数，利用滑轮组拉力公式计算拉力大小并比较；②结合机械效率的公式，忽略绳重和摩擦时，分析两图机械效率的关系。
【解析】
1. 比较拉力大小：
甲图：动滑轮上承担物重的绳子段数$n_1=3$，不计绳重和摩擦，滑轮组拉力公式为$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{n}$，因此$F_1=\frac{G+G_{动}}{3}$。
乙图：动滑轮上承担物重的绳子段数$n_2=2$，同理可得$F_2=\frac{G+G_{动}}{2}$。
因为$\frac{G+G_{动}}{3} ＜ \frac{G+G_{动}}{2}$，所以$F_1＜F_2$。
2. 比较机械效率：
机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，有用功$W_{有}=Gh$，总功$W_{总}=W_{有}+W_{额}$；忽略绳重和摩擦时，额外功是提升动滑轮做的功，即$W_{额}=G_{动}h$，因此$\eta=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$。
甲、乙两图中，物重$G$相同，动滑轮重$G_{动}$相同，所以$\eta_1=\eta_2$。
综上，$F_1＜F_2$，$\eta_1=\eta_2$，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组拉力计算；机械效率计算
【点评】
本题考查滑轮组的拉力与机械效率的比较，核心是正确判断承担物重的绳子段数，以及明确忽略绳重和摩擦时机械效率的决定因素，属于基础题型，需熟练掌握滑轮组的相关公式。
【难度系数】
0.5
