PAGE1實驗11測量滑輪組的機械效率實驗：測量滑輪組的機械效率【實驗目的】探究滑輪組機械效率的影響因素。【實驗器材】彈簧測力計、刻度尺、鉤碼、滑輪、細線和鐵架臺等。【進行實驗與收集證據】（1）用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G并填入記錄表；（2）安裝滑輪組，分別記下鉤碼和繩端（彈簧測力計掛鉤底部）的位置；（3）緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，讀出拉力F，用刻度尺測出鉤碼提升的高度h和繩端移動的距離s，將這三個量填入記錄表；（4）算出有用功W有用、總功W總、機械效率η并填入記錄表；（5）改變鉤碼的數量，重復上面的實驗。【注意事項】（1）勻速拉動彈簧測力計，避免突然加速或者減速。（2）正確測量重物上升的高度和繩端移動的距離。【實驗結論】同一滑輪組，物重越大，機械效率越高；動滑輪越重，機械效率越低。【典例1】某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數據如表所示，實驗裝置如圖所示。實驗次數物理量123鉤碼重G/N446鉤碼上升高度h/m0.10.10.1繩端拉力F/N1.81.62.4繩端移動距離s/m0.30.4機械效率η74.1%62.5%（1）實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼上升。（2）通過表中數據可分析出第2次實驗是用乙（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置做的實驗。（3）通過第1次實驗和第2次實驗的數據分析可得出結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數越多（動滑輪的質量越大），滑輪組的機械效率越低（選填“越高”、“不變”或“越低”）。（4）小組同學再用第1次實驗中使用的裝置做第3次試驗，表中第3次試驗中空缺的數據應為：繩端移動距離s＝0.3m，機械效率η＝83.3%。（5）比較第1次實驗和第3次實驗可得出結論：使用同一滑輪組，提升的重物越重，滑輪組的機械效率越高。解：（1）實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼上升。（2）由表中實驗數據可知，第2次實驗繩端移動的距離是鉤碼上升高度的4倍，由圖示滑輪組可知，實驗使用的是乙圖所示裝置做的實驗。（3）由表中第1次實驗和第2次實驗的數據可知，使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數越多（動滑輪的質量越大），滑輪組的機械效率越低。（4）由表中第1次實驗數據可知，繩端移動的距離是鉤碼上升高度的3倍，第三次實驗使用同樣的裝置，則第3次實驗：繩端移動距離s＝3h＝3×0.1m＝0.3m，機械效率η＝×100%＝×100%＝×100%≈83.3%。（5）由表中第1次實驗和第3次實驗數據可知：使用同一滑輪組，提升的重物越重，滑輪組的機械效率越高。答案：（1）勻速；（2）乙；（3）越低；（4）0.3；83.3%；（5）提升的重物越重，滑輪組的機械效率越高。【典例2】某小組同學在探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關時，提出了一些猜想并對猜想進行驗證。

（1）如果影響機械效率的因素有A、B、C多個，要研究其與B因素的關系，需要先控制其他幾個因素不變，而改變B因素，從而進行研究。（2）下列A、B是同學提出的兩個猜想：猜想一：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組細線的繞法有關；猜想二：兩個相同滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組提升的物重有關。為了驗證上述猜想是否正確，同學們準備分別按圖1、圖2、圖3和圖4的滑輪組進行實驗。驗證猜想一的小組應按圖1、3或2、4所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小相等（相等/不相等），則可初步判斷猜想一是錯誤的；驗證猜想二的小組應按圖1、2或3、4所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小不相等，則可初步判斷猜想二是正確（正確/錯誤）的。（3）請你為該班同學提出一種提高滑輪組機械效率的方法：盡量讓滑輪組滿負荷工作（提升可以提升的最大物重）、在轉軸上加潤滑油、減輕動滑輪的自重等。解：（1）要研究其與B因素的關系，就要控制其他量即A、C不變，改變B；（2）要探究滑輪組的機械效率與滑輪組細線的繞法是否有關，需要保持除滑輪數目、規格相同，還要提起相同的物重，所以選擇的是圖1、3或圖2、4；若實驗測得兩個滑輪組的機械效率大小相等，說明機械效率與繞線方法無關，可初步判斷猜想是錯誤的；要探究滑輪組的機械效率與滑輪組提升的物重是否有關，需要保持除滑輪數目、規格相同，還要保持繞線方法相同，所以選擇的是圖1、2或3、4；若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小不相等，說明機械效率與物重有關，可初步判斷猜想是正確的。（3）要提高機械效率，要盡量減小額外功、增大有用功，可盡量讓滑輪組滿負荷工作（提升可以提升的最大物重）、在轉軸上加潤滑油、減輕動滑輪的自重等。答案：（1）B；（2）1、3或2、4；相等；1、2或3、4；正確；（3）盡量讓滑輪組滿負荷工作（提升可以提升的最大物重）、在轉軸上加潤滑油、減輕動滑輪的自重等。【訓練1】測量如圖所示滑輪組的機械效率，部分實驗數據如下表。實驗次數鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩端移動距離s/cm機械效率η11.051555.6%21.550.81532.051.01566.7%42.0101.03066.7%（1）實驗過程中，應緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做勻速運動。第1次實驗時，彈簧測力計示數如圖所示，為0.6N。（2）第2次實驗時所做的有用功為0.075J，滑輪組的機械效率是62.5%。（3）分析1、2、3次實驗的數據可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越大（選填“大”或“小”），滑輪組的機械效率越高；分析3、4次實驗的數據可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度無關（選填“有關”或“無關”）。（4）結合生產生活實際，用滑輪組提升重物時，下列選項中也可提高機械效率的是B。A．增大繩重B．減輕動滑輪重C．加快物體提升的速度解：（1）實驗過程中，應緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做勻速運動。測力計分度值為0.1N，第1次實驗時，彈簧測力計示數如圖所示，為0.6N；（2）第2次實驗時所做的有用功為：W有用2＝G2h2＝1.5N×0.05m＝0.075J；第2次做的總功：W總2＝F2s2＝0.8N×0.15m＝0.12J；滑輪組的機械效率是：η＝＝×100%＝62.5%；（3）分析1、2、3次實驗的數據可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越大，滑輪組的機械效率越高；分析3、4次實驗的數據可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度無關；（4）A．增大繩重，增大了額外功，有用功與總功的比值變小，機械效率變小；B．減輕動滑輪重，減小了額外功，有用功與總功的比值變大，機械效率大；C．由（3）知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度無關，根據v＝，機械效率與物體提升的速度無關，故選B。答案：（1）勻速；0.6；（2）0.075；62.5%；（3）大；無關；（4）B。【訓練2】某小組在“測滑輪組機械效率的實驗”中得到的數據如表所示，實驗裝置如圖所示。（1）實驗中應沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計。（2）小組同學發現實驗過程中邊拉動邊讀數，彈簧測力計示數不穩定，應該靜止讀數，你認為他的想法不正確（選填“正確”或“不正確”），因為他沒有考慮到摩擦對滑輪組機械效率的影響。（3）用丁圖裝置進行實驗，得出表中第4次實驗數據，請將表中的兩個數據填寫完整。（4）通過比較1、2兩次實驗數據得出結論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數無關（填實驗次數的序號）（5）通過比較2、3兩次實驗數據得出結論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高。（填實驗次數的序號）（6）通過比較3、4兩次實驗數據可得出結論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越輕，滑輪組機械效率越高。（不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低實驗次數鉤碼重量G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5解：（1）實驗中應沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計，這樣測力計示數才等于拉力大小；（2）在彈簧測力計靜止時讀出了數據，由于不會克服輪與軸、繩與輪之間的摩擦，所以測力計示數偏小，他的想法是不正確的；（3）丁圖中，繩子的有效段數為n＝4，繩端移動距離s＝nh＝4×0.1m＝0.4m，滑輪組的機械效率：η＝＝＝80%；（4）繩端移動距離與物體升高的高度的關系為s＝nh，所以，結合表中數據可知實驗1、2、3中繩子的有效段數分別為2、3、3；再結合鉤碼的重力可知，實驗1、2、3分別是用甲、乙、丙裝置做的實驗，根據控制變量法，研究同一滑輪組的機械效率與繩子段數的關系時，要控制提升物體的重力相同、滑輪個數也相同，只改變繩子的有效段數，所以應比較1、2兩次實驗數據；通過比較1、2兩次實驗數據得出結論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數無關；（5）研究同一滑輪組提升重物時，機械效率與物重的關系時，要控制滑輪個數相同、繩子的段數相同，只改變物體的重力，故通過比較2、3兩次實驗數據得出結論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高。（6）通過比較3、4兩次實驗數據，即對應的圖丙、圖丁兩裝置，滑輪組不同，提升的重物相同，動滑輪越重機械效率越小，故可得出結論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越輕，滑輪組的機械效率越高。（不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低）答案：（1）勻速；（2）不正確；摩擦；（3）0.4；80%；（4）1、2；（5）2、3；（6）不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越輕，滑輪組的機械效率越高（或不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低。1．（2024?綿陽中考）某同學用彈簧測力計、刻度尺、鉤碼等實驗器材，測量如圖甲、乙所示的滑輪組的機械效率，正確進行實驗后，測出的數據如下表：物理量實驗1實驗2實驗3鉤碼所受總重力G/N464鉤碼上升的高度h/m0.10.10.1繩端拉力F/N2.02.81.4繩端移動的距離s/m0.30.30.5機械效率η67%71%？（1）通過分析表中數據可知，實驗2獲得的數據，是使用甲（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置獲得的；（2）對比實驗1和實驗2的數據，可以得出D；（選填序號）A.提升相同重量的鉤碼，滑輪組中動滑輪的個數越多，滑輪組的機械效率越低B.提升相同重量的鉤碼，滑輪組中動滑輪的個數越多，滑輪組的機械效率越高C.同一滑輪組的機械效率隨鉤碼重力的變化而變化，鉤碼重力越大，機械效率越低D.同一滑輪組的機械效率隨鉤碼重力的變化而變化，鉤碼重力越大，機械效率越高（3）實驗3中滑輪組的機械效率是57%。解：（1）實驗2中，根據表格數據可知，s＝3h，即承擔物重的繩子股數n＝3，所以使用圖甲做的實驗；（2）由實驗1和實驗2的數據分析：同一滑輪組的機械效率隨鉤碼重力的變化而變化，鉤碼重力越大，機械效率越高：故D正確；故選：D。（3）實驗3中，根據表格數據可知，s＝5h，即承擔物重的繩子股數n＝5，第3次實驗滑輪組的機械效率：η；答案：（1）甲；（2）D；（3）57%。2．（2023?懷化中考）提高機械效率能夠充分發揮機械設備的作用，一組同學在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，實驗測得的數據如表所示。次數物體的重力G/N提升的高度h/m拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率η120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.3440.21.80.674.1%（1）實驗中應盡量豎直向上勻速（選填“勻速”或“加速”）拉動彈簧測力計。（2）計算出第3組實驗的有用功0.4J，機械效率是74.1%（結果精確到0.1%）。（3）分析比較第1、2、3次實驗數據可以判定，使用同一個滑輪組提升物體時，被提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高（選填“越高”或“越低”或“不變”）；分析比較第3、4次實驗數據可得，機械效率與物體上升的高度無關（選填“有關”或“無關”）。解：（1）實驗中應沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計，系統處于平衡狀態，拉力大小才等于測力計示數；（2）根據第3次實驗數據可知，有用功為：W有＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J；總功為：W總＝Fs＝1.8N×0.3m＝0.54J；第3次實驗的機械效率：η＝＝≈74.1%；（3）比較第1、2、3次實驗數據可知，提升高度相同，繩子自由端移動的距離相同，說明使用的是同一滑輪組，但物重不同，且物重越大，滑輪組的機械效率越高；分析比較第3、4次實驗數據可知，使用相同的滑輪組提升相同的物體，物體上升的高度不同，機械效率相同，這說明機械效率與物體上升的高度無關。答案：（1）勻速；（2）0.4；74.1%；（3）越高；無關。3．（2023?湘潭中考）用圖所示裝置測量滑輪組的機械效率，部分實驗數據如下表：實驗次數鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩子自由端移動距離s/cm機械效率η12.051.01566.7%24.051.81574.1%34.0101.83074.1%46.052.515（1）實驗過程中，緩慢豎直拉動彈簧測力計，使鉤碼向上做勻速直線運動。第1次實驗時，鉤碼上升的時間為3s，此過程中，繩子自由端上升的速度為0.05m/s。（2）第4次實驗時所做的有用功為0.3J，滑輪組的機械效率是80%。（3）分析1、2、4次實驗的數據可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越大（選填“大”或“小”），滑輪組的機械效率越高；分析2、3次實驗的數據可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度無關（選填“有關”或“無關”）。（4）用滑輪組提升重物時，下列選項中也可提高機械效率的是A。A．換用更輕的動滑輪B．加快提升物體的速度解：（1）實驗過程中，緩慢豎直拉動彈簧測力計，使鉤碼向上做勻速直線運動。第1次實驗時，鉤碼上升的時間為3s，此過程中，繩子自由端上升的速度為：。（2）第4次實驗時所做的有用功為：W有＝Gh＝6.0N×0.05m＝0.3J；W總＝Fs＝2.5N×0.15m＝0.375J；滑輪組的機械效率為：。（3）分析1、2、4次實驗的數據可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越大，滑輪組的機械效率越高；分析2、3次實驗的數據可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度無關。（4）A．換用更輕的動滑輪，所做的額外功越少，機械效率越高，故A符合題意；B．加快提升物體的速度。機械效率不變，故B不符合題意。故選：A。答案：（1）勻速直線；0.05；（2）0.3；80；（3）大；無關；（4）A。4．（2023?棗莊中考）提高機械效率可以充分發揮機械設備的作用，對節能減排、提高經濟效益有重要的意義。某科技創新小組根據生活經驗和客觀事實，對影響滑輪組機械效率的因素作出如下猜想：猜想Ⅰ：滑輪組的機械效率與物體被提升的高度有關猜想Ⅱ：滑輪組的機械效率與動滑輪的重力有關猜想Ⅲ：滑輪組的機械效率與所提物體的重力有關根據猜想，運用如圖甲、乙、丙所示的裝置進行了實驗探究，測得的實驗數據如下表所示。實驗次數鉤碼的重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率η120.10.900.374.1%240.11.500.388.9%340.11.250.4440.21.500.688.9%（1）實驗時應沿豎直方向勻速緩慢向上拉動彈簧測力計；（2）分析表中數據可知：第3次實驗是利用了圖丙的裝置完成的，它的機械效率η＝80%；（3）比較2、4兩次實驗數據，可驗證猜想I是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的；（4）通過比較1、2（填實驗序號）兩次實驗數據得出結論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高；（5）通過比較2、3兩次實驗數據可得出結論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低。解：（1）實驗時，需要讀出測力計的示數，所以需要勻速緩慢的拉動測力計，方便讀數。（2）由表中數據可得，鉤碼移動的距離為0.1m時，繩子端移動的距離為0.4m，則繩子的股數為：n＝＝4，即動滑輪上有4股繩，所以丙圖符合題意。由表中數據可得，有用功為：W有＝G3h3＝4N×0.1m＝0.4J；總功為：W總＝F3S3＝1.25N×0.4m＝0.5J；機械效率為：η＝＝＝80%；（3）對比2、4的數據發現，其它條件不變，只改變物體提升的高度，機械效率是不變的，所以猜想Ⅰ是錯誤的。（4）要想得到同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高的結論，需要保證滑輪組不變，重物提升的高度也不變，只改變重物的重力，所以表中1、2號實驗符合條件。（5）對比2、3次實驗可以發現，重物的重力不變，提升的高度也不變，但滑輪組中動滑輪的個數增多了，且動滑輪個數越多，機械效率越低，所以可得結論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低。答案：（1）勻速；（2）丙；80%；（3）錯誤；（4）1、2；（5）越低。5．（2023?綏化中考）如圖所示，在“測量滑輪組機械效率”的實驗中，利用圖2甲、乙、丙三個實驗裝置進行實驗，測得的實驗數據如表。（鉤碼規格相同、動滑輪個數越多重力越大）實驗次數鉤碼重力G/N提升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η140.10.3280.13.20.383.3%380.12.00.580.0%（1）在實驗中，應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計。（2）第一次實驗中，如圖1所示，彈簧測力計的示數是1.8N，機械效率是74.1%（精確到0.1%）。（3）由1、2兩次實驗數據可得出結論：使用同一滑輪組，物重越大，機械效率越高。（4）由2、3兩次實驗數據可得出結論：使用不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重，機械效率越低。（5）在第三次實驗操作的基礎上，如圖2丁所示改變繩端拉力方向，測得的滑輪組機械效率將偏低。（選填“偏高”、“偏低”或“不變”）解：（1）實驗中要沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，彈簧測力計示數不變，便于讀數；（2）圖示彈簧測力計的1N之間平均分成5等份，所以其分度值為0.2N；指針所指示的刻度值為1.8N；第一次實驗機械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%≈74.1%；（3）由1、2兩次實驗數據可知，使用同一滑輪組，物重越大，機械效率越高；（4）比較第2、3次實驗數據可得出結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低；（5）在丁圖中，若拉力F向右傾斜，則拉力的力臂變小，拉力變大，總功變大，有用功不變，故測出的機械效率將偏低。答案：（1）勻速；（2）1.8；74.1%；（3）使用同一滑輪組，物重越大，機械效率越高；（4）2、3；（5）偏低。6．（2022?銅仁中考）課后延時服務社團活動中，“勇創”興趣小組計劃探究“影響滑輪組機械效率的因素”的實踐活動，提出如下科學猜想：猜想一：滑輪組機械效率可能與被提升物體的重力大小有關；猜想二：滑輪組機械效率可能與被提升物體的高度有關。現有實驗器材支架、細繩、輕質滑輪2個、彈簧測力計（量程合適）、規格2N的鉤碼多個，實驗裝置如圖所示。請你協助“勇創”興趣小組完成實驗。（1）除上述實驗器材，完成該實驗還需要的測量工具是刻度尺。（2）實驗數據記錄如下表：次數物體重力（N）物體上升的高度（cm）彈簧測力計的

示數（N）繩子自由端移動的距離（cm）機械效率12101.03066.7%24101.730…36102.43083.3%①根據表格中的數據，第二次實驗時滑輪組的機械效率為78.4%；②分析實驗數據可得出結論同一滑輪組，物體提升相同高度，物體越重，機械效率越高；③若要驗證猜想二，你的關鍵操作是控制物體的重力、動滑輪的重力都相同，且繞繩方法相同，改變物體被提升的高度。解：（1）根據η＝＝×100%知實驗中需要用彈簧測力計測量物體的重力和拉力，用刻度尺測量繩子自由端和物體上升的高度，因此實驗中還需要刻度尺；（2）①第二次實驗滑輪組的機械效率是：η＝＝×100%＝≈78.4%；②分析表中數據可知：同一滑輪組，物體提升相同高度，物體越重，滑輪組的機械效率越高；③若要驗證猜想二，即驗證滑輪組機械效率可能與被提升物體的高度有關，需要控制物體的重力、動滑輪的重力都相同，且繞繩方法相同，改變物體被提升的高度。答案：（1）刻度尺；（2）①78.4%；②物體越重；③控制物體的重力、動滑輪的重力都相同，且繞繩方法相同，改變物體被提升的高度。7．（2022?襄陽中考）某同學用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，相關數據記錄在下表中。實驗次數鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩端移動距離s/cm機械效率η11.0100.63055.6%22.0101.03034.0101.63083.3%（1）實驗中，使用滑輪組提升重物時，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計；（2）第二次實驗中，滑輪組的機械效率為66.7%；（3）分析1、2、3次實驗數據可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物越重（選填“重”或“輕”），滑輪組的機械效率越高；（4）小琪同學在僅改變提升物體速度的情況下，又做了上述第三次實驗，結果會發現滑輪組的機械效率不變（選填“變大”“變小”或“不變”）。解：（1）實驗中應該勻速豎直向上拉動彈簧測力計，以保證拉力大小恒定；（2）由表中數據可知，不計繩重與摩擦，滑輪組的機械效率：η2＝＝＝×100%≈66.7%；（3）分析1、2、3次實驗的數據可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越大，滑輪組的機械效率越高；（4）影響機械效率的只有摩擦力、繩子重力、動滑輪重力，僅改變提升物體速度的情況下，又做了上述第三次實驗，結果會發現滑輪組的機械效率不變。答案：（1）勻速；（2）66.7%；（3）重；（4）不變。8．（2022?南通中考）用圖甲滑輪組做“探究動滑輪的重對滑輪組機械效率的影響”實驗。實驗中把不同的磁鐵吸附在動滑輪邊框上以改變滑輪的重，每次實驗都勻速拉動繩端使物體上升10cm。不計繩重，實驗數據如表。次數G物/NG動/NF/Nη/%16.00.32.290.926.01.0▲▲36.01.92.969.046.03.23.458.8（1）每次實驗繩端移動距離為30cm；（2）第2次實驗中拉力F的示數如圖乙，讀數為2.5N，第2次實驗滑輪組的機械效率為80%。分析數據可知：在物重不變的情況下，動滑輪越重滑輪組的機械效率越低；（3）實驗中若僅增大繩端移動的距離，則滑輪組的機械效率將不變；（4）本實驗中，在物重不變的情況下，動滑輪變重時，由摩擦引起的額外功占總額外功的比例變小（選填“變大”“變小”或“不變”）。解：（1）從圖中可知n＝3，每次實驗繩端移動距離s＝nh＝3×10cm＝30cm＝0.3m；（2）測力計的分度值為0.1N，讀數為2.5N，第2次實驗滑輪組的機械效率η＝＝＝＝＝＝80%。分析數據可知：在物重不變的情況下，從實驗1至實驗4，動滑輪的重力逐漸變大，滑輪組的機械效率逐漸變小，故動滑輪越重滑輪組的機械效率越低；（3）實驗中若僅增大繩端移動的距離，根據η＝＝＝＝可知滑輪組的機械效率將不變；（4）四次實驗中，物體上升的高度h＝10cm＝0.1m，有用功W有用＝Gh＝6.0N×0.1m＝0.6J，第1次實驗中，克服動滑輪的重力所做的額外功W動1＝G動1h＝0.3N×0.1m＝0.03J，總功W總1＝F1s＝2.2N×0.3m＝0.66J，摩擦引起的額外功W摩1＝W總1﹣W有用﹣W動1＝0.66J﹣0.6J﹣0.03J＝0.03J，摩擦引起的額外功占總額外功的比例為：＝＝50%；第4次實驗中，克服動滑輪的重力所做的額外功W動4＝G動4h＝3.2N×0.1m＝0.32J，總功W總4＝F4s＝3.4N×0.3m＝1.02J，摩擦引起的額外功W摩4＝W總4﹣W有用﹣W動4＝1.02J﹣0.6J﹣0.32J＝0.1J，摩擦引起的額外功占總額外功的比例為：＝≈24%；本實驗中，在物重不變的情況下，動滑輪變重時，由摩擦引起的額外功占總額外功的比例變小。答案：（1）30；（2）2.5；80；低；（3）不變；（4）變小。9．（2023?長春模擬）如圖是智慧小組“測滑輪組的機械效率”的實驗裝置。測得的實驗數據如表。實驗次數物重G/N物體上升高度h/m拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η110.10.60.355.6%220.11.00.366.7%340.11.80.3（1）實驗過程中，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計。（2）第三次實驗中滑輪組的機械效率是74.1%。（3）分析表中實驗數據可知，同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機械效率越高。（4）若在第三次實驗中，物體上升的速度為0.1m/s，則拉力F的功率為0.54W（5）創新小組也利用重為1N、2N、4N的物體進行了三次實驗，每次測得的機械效率均大于智慧小組的測量值，則創新小組測量值偏大的原因可能是C。（填字母）A．測拉力時，彈簧測力計未調零，指針指在零刻度線下方B．彈簧測力計每次拉動物體時均加速上升C．所使用的動滑輪的重力小于智慧小組解：（1）實驗過程中，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計，系統處于平衡狀態，拉力等于測力計示數；（2）第三次實驗中滑輪組的機械效率是：η＝＝＝≈74.1%；（3）縱向分析表中實驗數據可知，同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機械效率越高；（4）若在第三次實驗中，F＝1.8N，物體上升的速度為0.1m/s，則繩子自由端的速度：v＝3×0.1m/s＝0.3m/s，則拉力F的功率為：P＝＝＝Fv＝1.8N×0.3m/s＝0.54W；（5）A．測拉力時，彈簧測力計未調零，指針指在零刻度線下方，拉力測量大了，機械效率變小，不符合題意；B．彈簧測力計每次拉動鉤碼時均加速上升，拉力變大，機械效率變小，不符合題意；C．使用的動滑輪的重力小于智慧小組，克服動滑輪做的功減小，額外功減小，機械效率變大，符合題意；故選C。答案：（1）勻速緩慢；（2）74.1%；（3）越大；（4）0.54；（5）C。10．（2024?黃岡模擬）探究小組為探究影響滑輪組的機械效率的因素，實驗裝置如圖所示，數據如表所示。次數鉤碼重力（N）提升高度（cm）有用功（J）拉力（N）總功（J）機械效率11.0400.41.10.8845%21.5400.61.41.1254%32.0301.742.5401.02.01.6063%（1）請把表格中三個未完成的空補充完整。（2）甲同學根據表格數據可以得出鉤碼重力逐漸增大，滑輪組機械效率增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）。請你解釋出現這種現象的原因動滑輪重力不變，隨著鉤碼重力增大，有用功在總功中所占的比例增大，機械效率變大。（3）乙同學進一步研究，測出動滑輪的質量為100g，根據表格中的數據得出：總功總是大于有用功與克服動滑輪重力的功之和，即：W總＞W有+W輪，他猜測還有繩重、各種摩擦因素影響機械效率。（答一種因素即可）（4）丙同學計算出每一組總功與有用功和克服動滑輪重力的功的差值ΔW＝W總﹣W有﹣W輪，通過比較第1、2和4組的數據，發現重物的重力越大，差值ΔW越大（選“越大”、“越小”或“不變”），請你利用所學知識對此作出解釋所掛鉤碼增多，摩擦力增大，額外功增多。解：（1）由表中數據，第3次實驗的有用功：W有＝Gh＝2N×0.3m＝0.6J；繩子有效段數為2，根據s＝nh，繩子自由端移動的距離s＝2h＝2×0.3m＝0.6m，總功：W總＝Fs＝1.7N×0.6m＝1.02J；機械效率：η＝＝≈59%；次數鉤碼重力（N）提升高度（cm）有用功（J）拉力（N）總功（J）機械效率11.0400.41.10.8845%21.5400.61.41.1254%32.0300.61.71.0259%42.5401.02.01.6063%（2）縱向比較表中數據，鉤碼重力逐漸增大，滑輪組的機械效率增大；原因：動滑輪重力不變，隨著鉤碼重力增大，有用功在總功中所占的比例增大，機械效率變大。（3）實驗中，額外功為克服動滑輪重力做的功與克服繩重、各種摩擦做的功之和，即繩重、各種摩擦也會影響機械效率；（4）在計算出每一組總功與有用功和克服動滑輪重力的功的差值ΔW＝W總﹣W有﹣W輪，即克服繩重和繩子與輪之間的摩擦做的功時，要控制物體提升的高度相同，故應通過比較第1、2和4組的數據；ΔW1＝W總1﹣W有1﹣W輪＝0.88J﹣0.4J﹣G輪h＝0.48J﹣G輪h；ΔW2＝W總2﹣W有2﹣W輪＝1.12J﹣0.6J﹣G輪h＝0.52J﹣G輪h；ΔW3＝W總3﹣W有3﹣W輪＝1.60J﹣1.0J﹣G輪h＝0.6J﹣G輪h；故重物的重力越大，差值ΔW越大，原因是：所掛鉤碼增多，摩擦力增大，額外功增多。答案：（1）如上表所示；（2）增大；動滑輪重力不變，隨著鉤碼重力增大，有用功在總功中所占的比例增大，機械效率變大；（3）繩重、各種摩擦；（4）4；越大，所掛鉤碼增多，摩擦力增大，額外功增多。11．（2023?邵陽模擬）某物理興趣小組在測量滑輪組的機械效率，實驗過程如下：①用彈簧測力計測量沙和袋所受總重力G并填入表格．②按圖安裝滑輪組，分別記下沙袋和繩端的位置．③勻速拉動彈簧測力計，使沙袋升高，讀出拉力F的值，用刻度尺測出沙袋上升的高度h和繩端移動的距離s，將這三個量填入表格．④算出有用功W有，總功W總，機械效率η．⑤改變沙袋中沙子的重量，重復上面的實驗．次數沙和袋所受的總重力G/N提升高度h/m有用功W有/J拉力F/N繩端移動的距離s/m總功W總/J機械效率η10.60.20.120.30.1866.7%20.90.20.180.40.60.2431.20.20.240.50.60.3080%請根據實驗過程和實驗記錄，思考并回答：（1）在第一次實驗中，粗心的小冬同學忘記在表格中填寫繩端移動的距離s，你認為s應該為0.6m．（2）根據表中數據，可計算得出第二次實驗的機