初中物理鲁教版（五四学制）（2024）八年级下册（2024）机械效率精品习题

这是一份初中物理鲁教版（五四学制）（2024）八年级下册（2024）机械效率精品习题，文件包含第十章第三节第1课时功的原理机械效率-学生版doc、第十章第三节第1课时功的原理机械效率doc、第十章第三节第2课时测量机械效率-学生版doc、第十章第三节第2课时测量机械效率doc等4份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
测量滑轮组的机械效率
(1)实验原理：η＝eq \f(Gh,Fs).
(2)实验器材：滑轮组、铁架台、钩码若干、刻度尺、弹簧测力计、细线．
(3)实验步骤：
①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G.
②按照如图甲所示安装滑轮组，分别记下钩码和绳端的位置．
③缓慢匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s.
④算出有用功W有用、总功W总、机械效率η并填入表格．
⑤改变滑轮组缠绕方式，重复上面实验．
⑥改变钩码的数量，重复上面的实验．
⑦换用由一个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，重复上述实验．
(4)实验结论：
①滑轮组机械效率高低与滑轮组缠绕方式无关，与物体的重力和动滑轮的重力有关；
②所用滑轮组一定时，提升的物体越重，机械效率越高；
③使用不同滑轮组提升同一重物时，动滑轮越重，机械效率越低．
(5)实验评估：
①实验中绳子自由端应沿竖直方向缓慢匀速直线拉动，若倾斜方向拉动或过快拉动会使绳子自由端拉力偏大，所测机械效率偏低．
②实验中若缺少刻度尺也能测出滑轮组机械效率，根据公式η＝eq \f(Gh,Fs)＝eq \f(G,nF)，滑轮组机械效率高低与绳子自由端移动距离、物体被提升高度无关．
③为避免偶然性，应多次实验．
斜面的机械效率
(1)实验原理：η＝eq \f(Gh,Fl).
(2)影响斜面机械效率的因素：其他条件不变时，斜面的倾角越小，机械效率越低；在其他条件不变时，斜面越光滑，机械效率越高；斜面的机械效率与斜面的长度、物体的重力等因素无关．
(3)提高斜面的机械效率
①在斜面粗糙程度一定时，斜面越 ，机械效率越 ．
②在斜面倾斜程度一定时，斜面越 ，机械效率越 ．
测滑轮组的机械效率
典例1 [2023·绥化]如图1所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用图2甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如表所示．(钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大)
典例1图
(1)在实验中，应沿竖直方向 拉动弹簧测力计．
(2)第一次实验中，如图1所示，弹簧测力计的示数是 N，机械效率是 (精确到0.1%)．
(3)由1、2两次实验数据可得出结论： ．
(4)由 两次实验数据可得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越低．
(5)在第三次实验操作的基础上，如图2丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将 (填“偏高”“偏低”或“不变”)．
(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；(2)弹簧测力计使用前要观察它的量程和分度值，再根据指针所指示的刻度去读数，根据表中数据利用η＝eq \f(W有用,W总)×100%求第一次实验机械效率；(3)根据表中数据分析得出结论；(4)不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低；在动滑轮重相同时，提起的物体越重，机械效率越高；(5)分析拉力F向右倾斜时大小的变化，得出机械效率的变化．
变式 [2024·普宁期末]在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组(滑轮和绳子都相同)进行了三次实验(如图所示)，实验数据记录如表所示：
变式图
(1)实验中要 拉动弹簧测力计，使钩码升高．
(2)表格中★处应为 ．
(3)分析以上实验数据可以得出结论同一滑轮组提升物重越重，滑轮组的机械效率越 ．
(4)小明进一步研究实验过程，算出每一次实验中总功与有用功的差值ΔW，发现每一次都不同，可能是 的额外功不同导致的．
(5)另一实验小组改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的η与G动关系图像．分析图像可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越 ；分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力 ．
A．大于12 N B．等于12 NC．小于12 N
测斜面的机械效率
典例2 [2022·海南]小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面，且不同的斜面通道的倾斜程度有所不同，这引发了小明对斜面的兴趣．他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，便与实验小组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究．
典例2图
(1)测量斜面的机械效率，需要的测量工具是 、 ．
(2)请设计出实验数据记录表．
如表所示：
(3)准备动手实验时，有小伙伴提出，斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关．则他们要探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时，应当保持 不变，这里采用的科学研究方法是 ．
(1)机械效率涉及力和移动距离，所以需要弹簧测力计和刻度尺；(2)探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关，需要记录倾斜角度和机械效率相关的物理量；(3)对探究实验“斜面的机械效率是否与倾斜程度有关”，改变某一个变量，控制其他量不变，看最终结果是否会有影响，这种方法叫作控制变量法．
变式 [2024·仁寿县期末]在探究“影响斜面机械效率的因素”的实验中，小丁猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关，小王猜想可能跟斜面的粗糙程度有关．为了验证以上猜想是否正确，于是他们将找来一块长木板的一端垫高，构成长度一定，高度可调的斜面．用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面匀速向上运动．已知玻璃面和棉布面粗糙程度均匀，实验的情景如图所示，获得的数据如表所示，请回答相关问题．
(1)表格中缺少1个数据，请补充完整．
(2)在实验操作过程中，应沿平行于斜面的方向向上 拉动木块；斜面在我们生活中的应用有 (写出一种即可)．
(3)分析表中数据可得出结论：在其他条件一定时斜面的倾斜角度越小越 (填“省力”或“费力”)，机械效率越
(填“高”或“低”)．
(4)根据第4次实验数据，可以计算出木块在棉布表面受到的摩擦力是 N.
变式图
1．[2024·新华区期末]小明正在探究斜面的机械效率与哪些因素有关．他用沿斜面向上的力F匀速拉动小车．实验时记录的部分数据如表所示，斜面的材料相同．下列说法不正确的是( )
A.第1次实验中斜面的机械效率为66.7%
B．第3次实验的额外功为0.04 J
C．从表格中的数据可以看出，小明正在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系
D．盘山公路、汽车方向盘、自行车脚踏板的物理模型都属于斜面
2．[2024·临淄区期末](多选)在“测量滑轮组的机械效率”实验中，用如图所示的某滑轮组进行了3次实验，记录的数据如表所示．下列说法正确的是( )
第2题图
A.由表中数据可知，实验是用图甲所示的滑轮组进行操作的
B．第2次实验时做的有用功为24 J，滑轮组的机械效率是83.3%
C．由表中数据可得出：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高
D．实验时不能等弹簧测力计静止时读数，原因是忽略了摩擦对滑轮组机械效率的影响次
序
钩码重
/N
钩码上升
距离/cm
弹簧测力
计示数/N
弹簧测力计
上升距离/cm
机械效
率/%
1
2
10
0.8
30
83.3
2
4
10
1.5
30
★
3
6
10
2.2
30
90.0
实验
序号
斜面的倾
斜程度
物体重力
G/N
拉力
F/N
斜面高度
h/m
斜面长度
s/m
W有/J
W总/J
机械效率
η
1
2
3
实验
次序
斜面
的倾
斜角度
斜面的
粗糙
程度
物重
G/N
沿斜面
高度
h/m
斜面长
度s/m
沿斜面
拉力
F/N
机械
效率
η
1
20°
玻璃面
2.1
0.09
0.5
0.6
63%
2
30°
玻璃面
2.1
0.21
0.5
1.1
80.2%
3
45°
玻璃面
2.1
0.36
0.5
1.8

4
45°
棉布面
2.1
0.36
0.5
2.0
75.6%
次
序
斜面的
倾斜
程度
小车
重力
G/N
斜面
高度
h/m
沿斜面
拉力
F/N
斜面长
s/m
斜面的
机械
效率
1
较缓
1.0
0.2
0.30
1
2
较陡
1.0
0.2
0.36
0.8
69.4%
3
最陡
1.0
0.2
0.48
0.5
83.3%
实验
次序
物重
G/N
物体上
升高度
h/cm
测力计
示数
F/N
测力计
移动
的距离
s/cm
机械
效率
η/%
1
6
3
2.5
9
80.0
2
8
3
3.2
9
3
10
3
3.9
9
85.5