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1.在测量滑轮组的机械效率的实验中：
(1)实验原理是
(2)实验需要直接测量的物理量是
(3)需要的测量工具是
(1)实验原理是
$\eta =\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}× 100\%$
.(2)实验需要直接测量的物理量是
钩码所受的重力G
、钩码上升的高度h
、绳子受到的拉力F
和绳端移动的距离s
.(3)需要的测量工具是
弹簧测力计
和刻度尺
.答案
1.(1)$\eta =\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}× 100\%$
(2)钩码所受的重力G 钩码上升的高度h 绳子受到的拉力F 绳端移动的距离s
(3)弹簧测力计 刻度尺
(2)钩码所受的重力G 钩码上升的高度h 绳子受到的拉力F 绳端移动的距离s
(3)弹簧测力计 刻度尺
解析
【分析】
要解答本题，需结合滑轮组机械效率的实验原理和实验操作的核心要求思考：首先，机械效率的定义是有用功与总功的比值，对应实验原理；其次，计算有用功和总功所需的物理量需直接测量；最后，测量不同物理量需对应合适的工具，据此逐一分析各问题。
【解析】
(1) 滑轮组机械效率的实验原理是机械效率的定义式，即有用功与总功的比值，表达式为$\eta =\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}× 100\%$；
(2) 有用功$W_{有用}=Gh$，总功$W_{总}=Fs$，因此需要直接测量的物理量为钩码所受的重力$G$、钩码上升的高度$h$、绳子受到的拉力$F$、绳端移动的距离$s$；
(3) 测量力的工具是弹簧测力计，测量长度的工具是刻度尺，因此需要的测量工具为弹簧测力计和刻度尺。
【答案】
1.(1)$\eta =\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}× 100\%$
(2)钩码所受的重力G 钩码上升的高度h 绳子受到的拉力F 绳端移动的距离s
(3)弹簧测力计 刻度尺
【知识点】
滑轮组机械效率、实验原理、测量工具
【点评】
本题考查测量滑轮组机械效率实验的基础知识点，属于力学实验的核心识记内容，是学生必须掌握的基础实验要点，难度较低。
【难度系数】
0.8
要解答本题，需结合滑轮组机械效率的实验原理和实验操作的核心要求思考：首先，机械效率的定义是有用功与总功的比值，对应实验原理；其次，计算有用功和总功所需的物理量需直接测量；最后，测量不同物理量需对应合适的工具，据此逐一分析各问题。
【解析】
(1) 滑轮组机械效率的实验原理是机械效率的定义式，即有用功与总功的比值，表达式为$\eta =\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}× 100\%$；
(2) 有用功$W_{有用}=Gh$，总功$W_{总}=Fs$，因此需要直接测量的物理量为钩码所受的重力$G$、钩码上升的高度$h$、绳子受到的拉力$F$、绳端移动的距离$s$；
(3) 测量力的工具是弹簧测力计，测量长度的工具是刻度尺，因此需要的测量工具为弹簧测力计和刻度尺。
【答案】
1.(1)$\eta =\dfrac{W_{有用}}{W_{总}}× 100\%$
(2)钩码所受的重力G 钩码上升的高度h 绳子受到的拉力F 绳端移动的距离s
(3)弹簧测力计 刻度尺
【知识点】
滑轮组机械效率、实验原理、测量工具
【点评】
本题考查测量滑轮组机械效率实验的基础知识点，属于力学实验的核心识记内容，是学生必须掌握的基础实验要点，难度较低。
【难度系数】
0.8
2. 如图所示，在“测量动滑轮机械效率”的实验中，下列要求错误的是 （
A.弹簧测力计必须先校零
B.弹簧测力计必须竖直向上拉
C.弹簧测力计必须在静止时读数
D.实验时装置旁的直尺必须竖直放置
C
）A.弹簧测力计必须先校零
B.弹簧测力计必须竖直向上拉
C.弹簧测力计必须在静止时读数
D.实验时装置旁的直尺必须竖直放置
答案
2.C
解析
【分析】
要解决这道题，需结合测量动滑轮机械效率的实验操作要求，逐一分析各选项：首先回忆弹簧测力计的使用规则、动滑轮的受力特点、实验读数的要求以及长度测量的注意事项，判断每个选项的操作是否正确。
【解析】
逐一分析选项：
选项A：弹簧测力计使用前必须校零，这是弹簧测力计使用的基本要求，可避免因自身重力等因素导致测量误差，该要求正确。
选项B：动滑轮的实质是省力杠杆，只有竖直向上拉时，拉力的力臂等于滑轮直径，此时拉力最小；若斜拉，力臂变小，拉力会偏大，影响测量，因此需竖直向上拉，该要求正确。
选项C：若弹簧测力计在静止时读数，此时未克服滑轮与轴间的摩擦，测得的拉力比实际匀速拉动时的拉力小，会导致计算出的机械效率偏大，因此实验中需匀速拉动弹簧测力计并读数，该要求错误。
选项D：实验中需测量物体上升高度和绳子自由端移动距离，直尺竖直放置才能保证测量的长度准确，符合动滑轮“s=nh”的距离关系，该要求正确。
【答案】
C
【知识点】
动滑轮机械效率、弹簧测力计使用
【点评】
本题考查测量动滑轮机械效率的实验操作细节，易错点在于“弹簧测力计静止读数”的错误，学生易误认为静止读数更准确，实则忽略了滑轮与轴间的摩擦对拉力的影响，需结合实验原理理解操作要求。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合测量动滑轮机械效率的实验操作要求，逐一分析各选项：首先回忆弹簧测力计的使用规则、动滑轮的受力特点、实验读数的要求以及长度测量的注意事项，判断每个选项的操作是否正确。
【解析】
逐一分析选项：
选项A：弹簧测力计使用前必须校零，这是弹簧测力计使用的基本要求，可避免因自身重力等因素导致测量误差，该要求正确。
选项B：动滑轮的实质是省力杠杆，只有竖直向上拉时，拉力的力臂等于滑轮直径，此时拉力最小；若斜拉，力臂变小，拉力会偏大，影响测量，因此需竖直向上拉，该要求正确。
选项C：若弹簧测力计在静止时读数，此时未克服滑轮与轴间的摩擦，测得的拉力比实际匀速拉动时的拉力小，会导致计算出的机械效率偏大，因此实验中需匀速拉动弹簧测力计并读数，该要求错误。
选项D：实验中需测量物体上升高度和绳子自由端移动距离，直尺竖直放置才能保证测量的长度准确，符合动滑轮“s=nh”的距离关系，该要求正确。
【答案】
C
【知识点】
动滑轮机械效率、弹簧测力计使用
【点评】
本题考查测量动滑轮机械效率的实验操作细节，易错点在于“弹簧测力计静止读数”的错误，学生易误认为静止读数更准确，实则忽略了滑轮与轴间的摩擦对拉力的影响，需结合实验原理理解操作要求。
【难度系数】
0.5
3.提升相同的重物时,影响滑轮组机械效率大小的主要因素是 （
A.重物移动距离的大小
B.动力作用点移动距离的大小
C.动滑轮的总重与摩擦力的大小
D.定滑轮的个数与摩擦力的大小
C
）A.重物移动距离的大小
B.动力作用点移动距离的大小
C.动滑轮的总重与摩擦力的大小
D.定滑轮的个数与摩擦力的大小
答案
3.C
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和功的组成：机械效率η=W有用/W总，其中W有用是提升重物做的功（W有用=Gh），W总=W有用+W额外，额外功主要来自克服动滑轮重力、摩擦力做的功。提升相同重物时，W有用固定，因此额外功的大小直接影响机械效率。接下来逐一分析选项：A选项重物移动距离、B选项动力移动距离，均不影响额外功的主要部分；C选项动滑轮总重与摩擦力是额外功的核心来源；D选项定滑轮个数对额外功影响极小，不是主要因素。
【解析】
滑轮组的机械效率公式为η=W有用/W总=Gh/(Fs)，结合s=nh（n为承担物重的绳子段数），可推导得η=G/(nF)。总功由有用功和额外功组成，额外功主要是克服动滑轮总重、摩擦力做的功。当提升相同重物时，W有用（Gh）不变，额外功的大小（动滑轮总重、摩擦力）决定了总功的大小，进而影响机械效率。
A选项：重物移动距离h变化时，若重物重力G不变，W有用不变，额外功与h无关，不影响机械效率，排除；
B选项：动力作用点移动距离s=nh，s变化时h同步变化，同理不影响机械效率，排除；
C选项：动滑轮总重与摩擦力是额外功的主要来源，直接影响总功，是影响机械效率的主要因素，正确；
D选项：定滑轮个数对额外功影响极小，不是主要因素，排除。
【答案】
C
【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，关键在于明确额外功的主要来源，属于基础概念类题目，需准确区分有用功、额外功的组成，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需先明确滑轮组机械效率的计算公式和功的组成：机械效率η=W有用/W总，其中W有用是提升重物做的功（W有用=Gh），W总=W有用+W额外，额外功主要来自克服动滑轮重力、摩擦力做的功。提升相同重物时，W有用固定，因此额外功的大小直接影响机械效率。接下来逐一分析选项：A选项重物移动距离、B选项动力移动距离，均不影响额外功的主要部分；C选项动滑轮总重与摩擦力是额外功的核心来源；D选项定滑轮个数对额外功影响极小，不是主要因素。
【解析】
滑轮组的机械效率公式为η=W有用/W总=Gh/(Fs)，结合s=nh（n为承担物重的绳子段数），可推导得η=G/(nF)。总功由有用功和额外功组成，额外功主要是克服动滑轮总重、摩擦力做的功。当提升相同重物时，W有用（Gh）不变，额外功的大小（动滑轮总重、摩擦力）决定了总功的大小，进而影响机械效率。
A选项：重物移动距离h变化时，若重物重力G不变，W有用不变，额外功与h无关，不影响机械效率，排除；
B选项：动力作用点移动距离s=nh，s变化时h同步变化，同理不影响机械效率，排除；
C选项：动滑轮总重与摩擦力是额外功的主要来源，直接影响总功，是影响机械效率的主要因素，正确；
D选项：定滑轮个数对额外功影响极小，不是主要因素，排除。
【答案】
C
【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，关键在于明确额外功的主要来源，属于基础概念类题目，需准确区分有用功、额外功的组成，难度适中。
【难度系数】
0.5
4.小明在探究影响滑轮组机械效率的因素时，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承重绳子的段数。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
4.A
解析
【分析】要验证滑轮组机械效率与某一因素的关系，需运用控制变量法，即只改变要探究的因素，控制其他因素不变。观察题图中的两个滑轮组：它们使用相同的滑轮，因此动滑轮重力相同；提升重物的高度相同；承重绳子的段数（承担物重的绳子段数）相同；唯一不同的是被提升的物体重力，所以该实验是为了验证滑轮组的机械效率与被提升物体重力的关系。
【解析】根据控制变量法，探究机械效率与被提升物体重力的关系时，需保持动滑轮重力、提升高度、承重绳子段数等其他因素不变。本题中两个滑轮组的动滑轮相同（重力相同）、提升高度相同、绳子段数相同，仅被提升物体的重力不同，因此该实验验证的是猜想①，对应选项A。
【答案】A
【知识点】滑轮组机械效率、控制变量法
【点评】本题通过对比实验考查滑轮组机械效率的影响因素，核心是利用控制变量法分析实验中的变量与不变量，明确各猜想对应的控制条件，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】根据控制变量法，探究机械效率与被提升物体重力的关系时，需保持动滑轮重力、提升高度、承重绳子段数等其他因素不变。本题中两个滑轮组的动滑轮相同（重力相同）、提升高度相同、绳子段数相同，仅被提升物体的重力不同，因此该实验验证的是猜想①，对应选项A。
【答案】A
【知识点】滑轮组机械效率、控制变量法
【点评】本题通过对比实验考查滑轮组机械效率的影响因素，核心是利用控制变量法分析实验中的变量与不变量，明确各猜想对应的控制条件，难度适中。
【难度系数】0.6
5.用同一滑轮组提升同一重物,第一次将重物提高h,第二次将重物提高2h.不考虑摩擦,比较两次实验滑轮组的机械效率,则
（
A.第二次有用功是第一次的2倍,因此机械效率增大一倍
B.第二次总功是第一次的2倍,因此机械效率减为一半
C.第二次提升动滑轮做的额外功增大一倍,所以机械效率减为一半
D.两次实验滑轮组的机械效率相同
（
D
）A.第二次有用功是第一次的2倍,因此机械效率增大一倍
B.第二次总功是第一次的2倍,因此机械效率减为一半
C.第二次提升动滑轮做的额外功增大一倍,所以机械效率减为一半
D.两次实验滑轮组的机械效率相同
答案
5.D
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，以及有用功、额外功、总功的含义。本题中，同一滑轮组（动滑轮重力不变）提升同一重物（物重不变），不考虑摩擦，额外功仅来自提升动滑轮的功。分别计算两次实验的有用功、额外功、总功，再代入机械效率公式，可发现提升高度对机械效率无影响，据此判断选项。
【解析】
设物重为$ G $，动滑轮重为$ G_{动} $，提升高度分别为$ h $和$ 2h $：
1. 有用功：$ W_{有}=Gh $，第一次$ W_{有1}=Gh $，第二次$ W_{有2}=G×2h=2Gh $；
2. 额外功：不考虑摩擦，额外功为提升动滑轮的功，$ W_{额}=G_{动}h $，第一次$ W_{额1}=G_{动}h $，第二次$ W_{额2}=G_{动}×2h=2G_{动}h $；
3. 总功：$ W_{总}=W_{有}+W_{额} $，第一次$ W_{总1}=Gh+G_{动}h $，第二次$ W_{总2}=2Gh+2G_{动}h=2(Gh+G_{动}h)=2W_{总1} $；
4. 机械效率：$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}} $，第一次$ η_1=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}} $，第二次$ η_2=\frac{2Gh}{2Gh+2G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}} $，故$ η_1=η_2 $，两次机械效率相同。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组机械效率、有用功与额外功
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的影响因素，核心是理解机械效率公式中提升高度$ h $会被约去，同一滑轮组提升同一重物时，机械效率与提升高度无关，需区分功的类型，避免被高度变化干扰判断。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需先明确滑轮组机械效率的计算公式，以及有用功、额外功、总功的含义。本题中，同一滑轮组（动滑轮重力不变）提升同一重物（物重不变），不考虑摩擦，额外功仅来自提升动滑轮的功。分别计算两次实验的有用功、额外功、总功，再代入机械效率公式，可发现提升高度对机械效率无影响，据此判断选项。
【解析】
设物重为$ G $，动滑轮重为$ G_{动} $，提升高度分别为$ h $和$ 2h $：
1. 有用功：$ W_{有}=Gh $，第一次$ W_{有1}=Gh $，第二次$ W_{有2}=G×2h=2Gh $；
2. 额外功：不考虑摩擦，额外功为提升动滑轮的功，$ W_{额}=G_{动}h $，第一次$ W_{额1}=G_{动}h $，第二次$ W_{额2}=G_{动}×2h=2G_{动}h $；
3. 总功：$ W_{总}=W_{有}+W_{额} $，第一次$ W_{总1}=Gh+G_{动}h $，第二次$ W_{总2}=2Gh+2G_{动}h=2(Gh+G_{动}h)=2W_{总1} $；
4. 机械效率：$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}} $，第一次$ η_1=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}} $，第二次$ η_2=\frac{2Gh}{2Gh+2G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}} $，故$ η_1=η_2 $，两次机械效率相同。
【答案】
D
【知识点】
滑轮组机械效率、有用功与额外功
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的影响因素，核心是理解机械效率公式中提升高度$ h $会被约去，同一滑轮组提升同一重物时，机械效率与提升高度无关，需区分功的类型，避免被高度变化干扰判断。
【难度系数】
0.5
