登录
1. 如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，物体重$G=5.4\mathrm{N}$，弹簧测力计的示数如图所示。若物体上升的高度为10cm，则拉力做的功是
0.72
J，滑轮组的机械效率是75%
。答案
0.72 75%
解析
【分析】
要解决该问题，需按以下步骤思考：首先读取弹簧测力计的示数确定拉力大小；再确定滑轮组承担物重的绳子段数，计算拉力移动的距离；接着分别计算有用功和总功；最后根据机械效率公式求出滑轮组的机械效率。
【解析】
1. 读取弹簧测力计示数：弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指向2.4N，因此拉力$ F = 2.4\mathrm{N} $。
2. 计算拉力移动的距离：由图可知，滑轮组中承担物重的绳子段数$ n=3 $，物体上升高度$ h=10\mathrm{cm}=0.1\mathrm{m} $，则拉力移动的距离$ s = nh = 3×0.1\mathrm{m}=0.3\mathrm{m} $。
3. 计算总功：拉力做的总功$ W_{\mathrm{总}} = Fs = 2.4\mathrm{N}×0.3\mathrm{m}=0.72\mathrm{J} $。
4. 计算有用功：对物体做的有用功$ W_{\mathrm{有}} = Gh = 5.4\mathrm{N}×0.1\mathrm{m}=0.54\mathrm{J} $。
5. 计算机械效率：滑轮组的机械效率$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{0.54\mathrm{J}}{0.72\mathrm{J}}×100\%=75\% $。
【答案】
0.72；75%
【知识点】
滑轮组机械效率、弹簧测力计读数、功的计算
【点评】
本题为滑轮组机械效率的基础实验题，核心是正确读取弹簧测力计示数、确定绳子段数，再利用功和机械效率公式求解，考查学生对实验原理的掌握程度。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需按以下步骤思考：首先读取弹簧测力计的示数确定拉力大小；再确定滑轮组承担物重的绳子段数，计算拉力移动的距离；接着分别计算有用功和总功；最后根据机械效率公式求出滑轮组的机械效率。
【解析】
1. 读取弹簧测力计示数：弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指向2.4N，因此拉力$ F = 2.4\mathrm{N} $。
2. 计算拉力移动的距离：由图可知，滑轮组中承担物重的绳子段数$ n=3 $，物体上升高度$ h=10\mathrm{cm}=0.1\mathrm{m} $，则拉力移动的距离$ s = nh = 3×0.1\mathrm{m}=0.3\mathrm{m} $。
3. 计算总功：拉力做的总功$ W_{\mathrm{总}} = Fs = 2.4\mathrm{N}×0.3\mathrm{m}=0.72\mathrm{J} $。
4. 计算有用功：对物体做的有用功$ W_{\mathrm{有}} = Gh = 5.4\mathrm{N}×0.1\mathrm{m}=0.54\mathrm{J} $。
5. 计算机械效率：滑轮组的机械效率$ \eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{0.54\mathrm{J}}{0.72\mathrm{J}}×100\%=75\% $。
【答案】
0.72；75%
【知识点】
滑轮组机械效率、弹簧测力计读数、功的计算
【点评】
本题为滑轮组机械效率的基础实验题，核心是正确读取弹簧测力计示数、确定绳子段数，再利用功和机械效率公式求解，考查学生对实验原理的掌握程度。
【难度系数】
0.5
2.如图所示是“测量滑轮组机械效率”的装置，实验过程中必须
匀速
竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高.实验中改变物体提升的高度不能
（选填“能”或“不能”）改变装置的机械效率.答案
匀速 不能
解析
【分析】
本题考查测量滑轮组机械效率的实验操作及机械效率的影响因素。首先，实验时需匀速拉动弹簧测力计，这样才能保证测力计示数等于绳子自由端的拉力，若拉动速度变化，拉力大小会不稳定，导致测量结果不准确；其次，滑轮组的机械效率由物重、动滑轮重、绳重和摩擦决定，与物体提升的高度无关，因此改变提升高度不会改变机械效率。
【解析】
1. 实验操作要求：测量滑轮组机械效率时，必须匀速竖直向上拉动弹簧测力计，此时弹簧测力计的示数等于绳子自由端的拉力，若加速或减速拉动，拉力会大于或小于匀速时的拉力，无法准确测量拉力大小，影响机械效率的计算。
2. 机械效率的影响：机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$，对于滑轮组，绳子自由端移动距离$s=nh$（$n$为承担物重的绳子段数），代入公式得$\eta=\frac{G}{nF}$，可见机械效率与物体提升的高度$h$无关，因此改变物体提升的高度不能改变装置的机械效率。
【答案】
匀速 不能
【知识点】
滑轮组机械效率、实验操作规范
【点评】
本题是滑轮组机械效率的基础题，重点考查实验操作的规范性和机械效率的推导，需牢记实验要求和机械效率的影响因素，难度不大。
【难度系数】
0.7
本题考查测量滑轮组机械效率的实验操作及机械效率的影响因素。首先，实验时需匀速拉动弹簧测力计，这样才能保证测力计示数等于绳子自由端的拉力，若拉动速度变化，拉力大小会不稳定，导致测量结果不准确；其次，滑轮组的机械效率由物重、动滑轮重、绳重和摩擦决定，与物体提升的高度无关，因此改变提升高度不会改变机械效率。
【解析】
1. 实验操作要求：测量滑轮组机械效率时，必须匀速竖直向上拉动弹簧测力计，此时弹簧测力计的示数等于绳子自由端的拉力，若加速或减速拉动，拉力会大于或小于匀速时的拉力，无法准确测量拉力大小，影响机械效率的计算。
2. 机械效率的影响：机械效率公式为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$，对于滑轮组，绳子自由端移动距离$s=nh$（$n$为承担物重的绳子段数），代入公式得$\eta=\frac{G}{nF}$，可见机械效率与物体提升的高度$h$无关，因此改变物体提升的高度不能改变装置的机械效率。
【答案】
匀速 不能
【知识点】
滑轮组机械效率、实验操作规范
【点评】
本题是滑轮组机械效率的基础题，重点考查实验操作的规范性和机械效率的推导，需牢记实验要求和机械效率的影响因素，难度不大。
【难度系数】
0.7
3.(2025·广陵区期中)如图所示,在“探究斜面的机械效率”实验中,以下说法错误的是 (
A.利用斜面提升物体,既可以省力,又可以省功
B.用弹簧测力计沿着斜面向上拉木块时,应尽量匀速
C.本实验中,用小车替代木块,可提高斜面的机械效率
D.斜面的倾斜程度越小,所需的拉力越小
A
)A.利用斜面提升物体,既可以省力,又可以省功
B.用弹簧测力计沿着斜面向上拉木块时,应尽量匀速
C.本实验中,用小车替代木块,可提高斜面的机械效率
D.斜面的倾斜程度越小,所需的拉力越小
答案
A
解析
【分析】
要判断各选项正误，需结合斜面特点、功的原理、机械效率影响因素分析：功的原理表明使用任何机械都不省功；实验中匀速拉动物体可稳定测量拉力；用小车替代木块能减小摩擦提升机械效率；斜面倾斜程度越小，拉力越小。据此逐一分析选项。
【解析】
A选项：根据功的原理，使用任何机械都不能省功，斜面是省力机械，但无法省功，故A说法错误；
B选项：沿斜面向上匀速拉木块时，木块处于平衡状态，弹簧测力计示数等于拉力，能准确测量拉力，故B说法正确；
C选项：用小车替代木块，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了摩擦力，减少了额外功，在有用功不变时，总功减小，机械效率提高，故C说法正确；
D选项：斜面倾斜程度越小，斜面越平缓，提升相同物体时所需的拉力越小，故D说法正确。
【答案】
A
【知识点】
斜面机械效率、功的原理
【点评】
本题围绕“探究斜面的机械效率”实验，考查斜面特点、功的原理及机械效率影响因素，属于基础实验类题目，需学生掌握相关概念并能分析实际问题。
【难度系数】
0.6
要判断各选项正误，需结合斜面特点、功的原理、机械效率影响因素分析：功的原理表明使用任何机械都不省功；实验中匀速拉动物体可稳定测量拉力；用小车替代木块能减小摩擦提升机械效率；斜面倾斜程度越小，拉力越小。据此逐一分析选项。
【解析】
A选项：根据功的原理，使用任何机械都不能省功，斜面是省力机械，但无法省功，故A说法错误；
B选项：沿斜面向上匀速拉木块时，木块处于平衡状态，弹簧测力计示数等于拉力，能准确测量拉力，故B说法正确；
C选项：用小车替代木块，将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了摩擦力，减少了额外功，在有用功不变时，总功减小，机械效率提高，故C说法正确；
D选项：斜面倾斜程度越小，斜面越平缓，提升相同物体时所需的拉力越小，故D说法正确。
【答案】
A
【知识点】
斜面机械效率、功的原理
【点评】
本题围绕“探究斜面的机械效率”实验，考查斜面特点、功的原理及机械效率影响因素，属于基础实验类题目，需学生掌握相关概念并能分析实际问题。
【难度系数】
0.6
4.小明在探究影响滑轮组的机械效率的因素时,猜想滑轮组的机械效率与下列因素有关:①被提升的物体的重力;②物体被提升的高度;③动滑轮的重力;④承重绳子的股数.他用相同的滑轮设计了如图所示的两个滑轮组,将重物提升相同高度做对比实验来验证猜想,该实验验证的猜想是 (
A.①
B.①②
C.①②③
D.①②③④
A
)A.①
B.①②
C.①②③
D.①②③④
答案
A
解析
【分析】
探究滑轮组机械效率的影响因素需用控制变量法，需对比两个实验中哪些量相同、哪些量不同，从而确定验证的猜想。观察题图，两个滑轮组的动滑轮相同（动滑轮重力相同）、绳子绕法相同（承重绳子股数相同）、提升重物的高度相同，仅被提升的物体重力不同，因此该实验是验证被提升物体重力对滑轮组机械效率的影响。
【解析】
本实验运用控制变量法：①动滑轮的重力：两个滑轮组使用相同的滑轮，故动滑轮重力相同；②物体被提升的高度：题目明确说明将重物提升相同高度；③承重绳子的股数：两个滑轮组的绳子绕法一致，承重股数均为2；④唯一的变量是被提升的物体重力（左图重物较轻，右图重物较重），因此该实验验证的是滑轮组机械效率与被提升物体重力的关系，对应猜想①。
【答案】
A
【知识点】
滑轮组机械效率、控制变量法
【点评】
本题考查控制变量法在探究滑轮组机械效率影响因素实验中的应用，核心是准确识别实验中的变量与不变量，从而确定探究的因素，属于基础实验题。
【难度系数】
0.5
探究滑轮组机械效率的影响因素需用控制变量法，需对比两个实验中哪些量相同、哪些量不同，从而确定验证的猜想。观察题图，两个滑轮组的动滑轮相同（动滑轮重力相同）、绳子绕法相同（承重绳子股数相同）、提升重物的高度相同，仅被提升的物体重力不同，因此该实验是验证被提升物体重力对滑轮组机械效率的影响。
【解析】
本实验运用控制变量法：①动滑轮的重力：两个滑轮组使用相同的滑轮，故动滑轮重力相同；②物体被提升的高度：题目明确说明将重物提升相同高度；③承重绳子的股数：两个滑轮组的绳子绕法一致，承重股数均为2；④唯一的变量是被提升的物体重力（左图重物较轻，右图重物较重），因此该实验验证的是滑轮组机械效率与被提升物体重力的关系，对应猜想①。
【答案】
A
【知识点】
滑轮组机械效率、控制变量法
【点评】
本题考查控制变量法在探究滑轮组机械效率影响因素实验中的应用，核心是准确识别实验中的变量与不变量，从而确定探究的因素，属于基础实验题。
【难度系数】
0.5
5. 小华用如图甲所示的装置测量滑轮组的机械效率(忽略绳重和摩擦).
(1)实验中,应
(2)通过改变动滑轮的重力,提升同一物体,多次实验,将获得的数据绘制成如图乙所示的图像.分析图像可知:被提升的物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越
(3)根据图乙中的A点提供的数据可知,此时被提升的物体重力为
(1)实验中,应
竖直
拉动绳子的自由端,若偏离这个方向,测得机械效率将降低
.(2)通过改变动滑轮的重力,提升同一物体,多次实验,将获得的数据绘制成如图乙所示的图像.分析图像可知:被提升的物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越
低
(选填“高”或“低”).(3)根据图乙中的A点提供的数据可知,此时被提升的物体重力为
3
N.答案
(1)竖直 降低 (2)低 (3)3
解析
【分析】
本题围绕滑轮组机械效率展开，需结合实验操作要求、机械效率公式及图像信息解题：
1. 第(1)问：实验时需保证拉力方向竖直且匀速，才能准确测量拉力，偏离竖直方向会导致拉力偏大，总功增大，有用功不变，机械效率变化；
2. 第(2)问：观察图乙，动滑轮重力越大，机械效率越小，据此判断动滑轮重力对机械效率的影响；
3. 第(3)问：利用忽略绳重和摩擦时的滑轮组机械效率公式，代入A点的动滑轮重力和机械效率，计算物体重力。
【解析】
(1) 实验中，为准确测量拉力，应竖直匀速拉动绳子自由端；若偏离竖直方向，拉力会偏大，总功$W_{总}=Fs$增大，而有用功$W_{有}=Gh$不变，根据$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，测得的机械效率将降低；
(2) 由图乙可知，被提升物体重力相同时，动滑轮重力$G_{动}$越大，滑轮组的机械效率$\eta$越小，因此动滑轮越重，机械效率越低；
(3) 忽略绳重和摩擦时，滑轮组机械效率公式为：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$。A点处，$G_{动}=1N$，$\eta=75\%$，代入公式得：$75\%=\frac{G}{G+1N}$，解得$G=3N$。
【答案】
(1) 竖直匀速；降低 (2) 低 (3) 3
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效率计算、滑轮组实验操作
【点评】
本题结合实验操作与图像分析考查滑轮组机械效率，需掌握机械效率公式，理解实验操作要求，通过图像提取数据并结合公式计算是解题核心，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕滑轮组机械效率展开，需结合实验操作要求、机械效率公式及图像信息解题：
1. 第(1)问：实验时需保证拉力方向竖直且匀速，才能准确测量拉力，偏离竖直方向会导致拉力偏大，总功增大，有用功不变，机械效率变化；
2. 第(2)问：观察图乙，动滑轮重力越大，机械效率越小，据此判断动滑轮重力对机械效率的影响；
3. 第(3)问：利用忽略绳重和摩擦时的滑轮组机械效率公式，代入A点的动滑轮重力和机械效率，计算物体重力。
【解析】
(1) 实验中，为准确测量拉力，应竖直匀速拉动绳子自由端；若偏离竖直方向，拉力会偏大，总功$W_{总}=Fs$增大，而有用功$W_{有}=Gh$不变，根据$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$，测得的机械效率将降低；
(2) 由图乙可知，被提升物体重力相同时，动滑轮重力$G_{动}$越大，滑轮组的机械效率$\eta$越小，因此动滑轮越重，机械效率越低；
(3) 忽略绳重和摩擦时，滑轮组机械效率公式为：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}}$。A点处，$G_{动}=1N$，$\eta=75\%$，代入公式得：$75\%=\frac{G}{G+1N}$，解得$G=3N$。
【答案】
(1) 竖直匀速；降低 (2) 低 (3) 3
【知识点】
滑轮组机械效率、机械效率计算、滑轮组实验操作
【点评】
本题结合实验操作与图像分析考查滑轮组机械效率，需掌握机械效率公式，理解实验操作要求，通过图像提取数据并结合公式计算是解题核心，难度适中。
【难度系数】
0.5
