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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
$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$
.（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)$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$
(2)钩码所受的重力G 钩码上升的高度h 绳受到的拉力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】
这道题考查测量滑轮组机械效率的实验基础内容，解题思路如下：（1）机械效率的定义是有用功与总功的比值，因此实验原理需对应该定义；（2）计算有用功和总功需要用到的物理量，就是实验中要直接测量的量；（3）根据要测量的物理量，确定对应的测量工具。
【解析】
（1）机械效率的定义为有用功与总功的比值，因此测量滑轮组机械效率的实验原理是$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$；
（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是钩码所受的重力$G$、钩码上升的高度$h$、绳受到的拉力$F$、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是弹簧测力计和刻度尺。
【答案】
(1)$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$；(2)钩码所受的重力G、钩码上升的高度h、绳受到的拉力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、机械效率的计算
【点评】
本题是测量滑轮组机械效率的基础实验题，考查实验原理、测量物理量及工具等核心基础内容，属于实验必备知识点，难度较低。
【难度系数】
0.8
这道题考查测量滑轮组机械效率的实验基础内容，解题思路如下：（1）机械效率的定义是有用功与总功的比值，因此实验原理需对应该定义；（2）计算有用功和总功需要用到的物理量，就是实验中要直接测量的量；（3）根据要测量的物理量，确定对应的测量工具。
【解析】
（1）机械效率的定义为有用功与总功的比值，因此测量滑轮组机械效率的实验原理是$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$；
（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是钩码所受的重力$G$、钩码上升的高度$h$、绳受到的拉力$F$、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是弹簧测力计和刻度尺。
【答案】
(1)$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\%$；(2)钩码所受的重力G、钩码上升的高度h、绳受到的拉力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、机械效率的计算
【点评】
本题是测量滑轮组机械效率的基础实验题，考查实验原理、测量物理量及工具等核心基础内容，属于实验必备知识点，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
第2题图 第4题图
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
第2题图 第4题图
答案
2.C
解析
【分析】
本题考查“测量动滑轮机械效率”实验的操作要求，需逐一分析各选项，明确弹簧测力计使用、实验操作的关键要点，判断错误选项。
【解析】
选项A：弹簧测力计使用前必须校零，这是弹簧测力计的基本使用规范，可避免测量误差，该说法正确，不符合题意。
选项B：动滑轮的实质是省力杠杆，只有竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，拉力的力臂才等于滑轮直径，此时拉力大小才符合动滑轮的受力规律；若斜拉会使力臂变小，拉力测量值偏大，因此必须竖直向上拉，该说法正确，不符合题意。
选项C：测量机械效率时，需匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，拉力大小稳定；若静止时读数，未克服滑轮与轴间的摩擦力，测得的拉力偏小，会导致机械效率计算错误，因此不能静止时读数，该说法错误，符合题意。
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，为保证长度测量准确，直尺必须竖直放置，该说法正确，不符合题意。
【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实验的操作细节，需掌握实验中的关键注意事项，区分匀速拉动与静止读数的差异，属于基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查“测量动滑轮机械效率”实验的操作要求，需逐一分析各选项，明确弹簧测力计使用、实验操作的关键要点，判断错误选项。
【解析】
选项A：弹簧测力计使用前必须校零，这是弹簧测力计的基本使用规范，可避免测量误差，该说法正确，不符合题意。
选项B：动滑轮的实质是省力杠杆，只有竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，拉力的力臂才等于滑轮直径，此时拉力大小才符合动滑轮的受力规律；若斜拉会使力臂变小，拉力测量值偏大，因此必须竖直向上拉，该说法正确，不符合题意。
选项C：测量机械效率时，需匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，拉力大小稳定；若静止时读数，未克服滑轮与轴间的摩擦力，测得的拉力偏小，会导致机械效率计算错误，因此不能静止时读数，该说法错误，符合题意。
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，为保证长度测量准确，直尺必须竖直放置，该说法正确，不符合题意。
【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实验的操作细节，需掌握实验中的关键注意事项，区分匀速拉动与静止读数的差异，属于基础实验题，难度适中。
【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，理清有用功、额外功的来源。当提升相同重物时，有用功固定，机械效率由额外功的大小决定，额外功主要来自动滑轮总重和摩擦力，据此分析选项即可。
【解析】
根据滑轮组机械效率的定义：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h+W_{摩}}$，其中$G$为物重，$h$为重物提升高度，$G_{动}$为动滑轮总重，$W_{摩}$为克服摩擦力做的额外功。
当提升相同重物时，$G$不变，有用功$W_{有}=Gh$为定值，总功由额外功决定，而额外功主要来源于动滑轮总重和摩擦力，因此机械效率的主要影响因素是动滑轮总重与摩擦力。
对选项逐一分析：
A选项：重物移动距离$h$在公式推导中会被约去，不影响机械效率，排除；
B选项：动力作用点移动距离$s=nh$，同样在公式中会被约去，不影响机械效率，排除；
D选项：定滑轮个数不影响额外功的主要来源，排除；
C选项符合分析，正确。
【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，需明确机械效率公式及额外功的来源，区分无关因素（如移动距离）和主要影响因素，属于基础概念的常规考查。
【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，理清有用功、额外功的来源。当提升相同重物时，有用功固定，机械效率由额外功的大小决定，额外功主要来自动滑轮总重和摩擦力，据此分析选项即可。
【解析】
根据滑轮组机械效率的定义：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h+W_{摩}}$，其中$G$为物重，$h$为重物提升高度，$G_{动}$为动滑轮总重，$W_{摩}$为克服摩擦力做的额外功。
当提升相同重物时，$G$不变，有用功$W_{有}=Gh$为定值，总功由额外功决定，而额外功主要来源于动滑轮总重和摩擦力，因此机械效率的主要影响因素是动滑轮总重与摩擦力。
对选项逐一分析：
A选项：重物移动距离$h$在公式推导中会被约去，不影响机械效率，排除；
B选项：动力作用点移动距离$s=nh$，同样在公式中会被约去，不影响机械效率，排除；
D选项：定滑轮个数不影响额外功的主要来源，排除；
C选项符合分析，正确。
【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，需明确机械效率公式及额外功的来源，区分无关因素（如移动距离）和主要影响因素，属于基础概念的常规考查。
【难度系数】
0.5
4.小明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】
要探究滑轮组机械效率的影响因素，需采用控制变量法：探究某一因素的影响时，保持其他因素不变，仅改变该因素。观察题图中的两个滑轮组，动滑轮重力相同（使用相同滑轮）、重物提升高度相同、承重绳子段数相同，唯一改变的是被提升物体的重力，因此该实验是验证被提升物体的重力对滑轮组机械效率的影响。
【解析】
根据控制变量法，探究某一因素对物理量的影响时，需控制其他因素不变。本题中，两个滑轮组的动滑轮重力、重物提升高度、承重绳子段数均相同，仅被提升物体的重力不同，因此该实验验证的猜想是①被提升的物体的重力。
【答案】
A
【知识点】
滑轮组机械效率、控制变量法
【点评】
本题结合控制变量法考查探究滑轮组机械效率影响因素的实验，需准确分析实验中的变量控制，明确实验目的。
【难度系数】
0.5
要探究滑轮组机械效率的影响因素，需采用控制变量法：探究某一因素的影响时，保持其他因素不变，仅改变该因素。观察题图中的两个滑轮组，动滑轮重力相同（使用相同滑轮）、重物提升高度相同、承重绳子段数相同，唯一改变的是被提升物体的重力，因此该实验是验证被提升物体的重力对滑轮组机械效率的影响。
【解析】
根据控制变量法，探究某一因素对物理量的影响时，需控制其他因素不变。本题中，两个滑轮组的动滑轮重力、重物提升高度、承重绳子段数均相同，仅被提升物体的重力不同，因此该实验验证的猜想是①被提升的物体的重力。
【答案】
A
【知识点】
滑轮组机械效率、控制变量法
【点评】
本题结合控制变量法考查探究滑轮组机械效率影响因素的实验，需准确分析实验中的变量控制，明确实验目的。
【难度系数】
0.5
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】要判断两次滑轮组的机械效率，需先明确有用功、额外功、总功的计算逻辑，再结合机械效率公式分析。同一滑轮组提升同一重物时，动滑轮重力不变，不考虑摩擦时额外功仅由提升动滑轮产生，分别计算两次的有用功、额外功、总功，再推导机械效率即可比较结果。
【解析】设重物重力为$ G $，动滑轮重力为$ G_{动} $，第一次提升高度为$ h $，第二次为$ 2h $：
1. 有用功：有用功是提升重物做的功，公式为$ W_{有}=Gh $，则第一次$ W_{有1}=Gh $，第二次$ W_{有2}=G×2h=2Gh $，有用功为2倍；
2. 额外功：不考虑摩擦时，额外功是提升动滑轮做的功，公式为$ W_{额}=G_{动}h $，则第一次$ W_{额1}=G_{动}h $，第二次$ W_{额2}=G_{动}×2h=2G_{动}h $，额外功为2倍；
3. 总功：总功为有用功与额外功之和，即$ W_{总}=W_{有}+W_{额} $，则第一次$ 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} $，总功为2倍；
4. 机械效率：机械效率公式为$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\% $，代入得：
$ η_{1}=\frac{W_{有1}}{W_{总1}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}} $，
$ η_{2}=\frac{W_{有2}}{W_{总2}}=\frac{2Gh}{2(Gh+G_{动}h)}=\frac{G}{G+G_{动}} $，
可见两次机械效率相同。
【答案】D
【知识点】滑轮组机械效率、有用功与额外功
【点评】本题考查滑轮组机械效率的核心理解，关键在于机械效率是有用功与总功的比值，当提升高度变化时，有用功和额外功同比例变化，比值（机械效率）保持不变，需避免“有用功加倍则机械效率加倍”的错误认知。
【难度系数】0.5
【解析】设重物重力为$ G $，动滑轮重力为$ G_{动} $，第一次提升高度为$ h $，第二次为$ 2h $：
1. 有用功：有用功是提升重物做的功，公式为$ W_{有}=Gh $，则第一次$ W_{有1}=Gh $，第二次$ W_{有2}=G×2h=2Gh $，有用功为2倍；
2. 额外功：不考虑摩擦时，额外功是提升动滑轮做的功，公式为$ W_{额}=G_{动}h $，则第一次$ W_{额1}=G_{动}h $，第二次$ W_{额2}=G_{动}×2h=2G_{动}h $，额外功为2倍；
3. 总功：总功为有用功与额外功之和，即$ W_{总}=W_{有}+W_{额} $，则第一次$ 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} $，总功为2倍；
4. 机械效率：机械效率公式为$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\% $，代入得：
$ η_{1}=\frac{W_{有1}}{W_{总1}}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}=\frac{G}{G+G_{动}} $，
$ η_{2}=\frac{W_{有2}}{W_{总2}}=\frac{2Gh}{2(Gh+G_{动}h)}=\frac{G}{G+G_{动}} $，
可见两次机械效率相同。
【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核心理解，关键在于机械效率是有用功与总功的比值，当提升高度变化时，有用功和额外功同比例变化，比值（机械效率）保持不变，需避免“有用功加倍则机械效率加倍”的错误认知。
【难度系数】0.5
