题目

小明学过“机械效率”后，产生了一个疑问：“机械越省力，它的机械效率是否越高”．针对这个问题，小明利用不同的滑轮组匀速提升同一重物，得到如下数据： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 测力计拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 0.8 0.3 83.3% 2 2 0.1 0.6 0.5   3 2 0.1 0.5 0.7 57.1% （1）请根据小明第一次的实验数据，在下面的虚线框内画出相应的滑轮组； （2）计算第二次实验的机械效率并将数据填入表中的空格处； （3）通过分析上表中的实验数据，针对小明的疑问，你能得到的结论是：______； （4）从上表可以看出，不同滑轮组的机械效率不同．小明认为：对于同一滑轮组，它的机械效率也可能不同． ①请你根据所学知识，简要分析这位同学的结论是否正确？（分析过程可不考虑摩擦和绳重） ②请你简要回答，如何通过实验做进一步的验证．

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）从第一次实验数据可以看出，测力计移动的距离是钩码上升高度的3倍，所以此滑轮组由3段绳子承担物重． 故答案为： ． （2）η= Gh Fs = 2N×0.1m 0.6N×0.5m =66.7% 故答案为： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 测力计拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 0.8 0.3 83.3% 2 2 0.1 0.6 0.5  66.7% 3 2 0.1 0.5 0.7 57.1% （3）从三次实验数据看，滑轮组承担物重的绳子段数分别为3、5、7段，1、2、3次实验越来越省力，但比较机械效率的大小，滑轮组越省力，机械效率越低． 故答案为：使用滑轮组不是越省力，机械效率越高；越省力，机械效率越低． （4）①在不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率为η= W有 W总 = 1 1+ G动 G物 ∵同一滑轮组G动不变，当G物增大时，η也在增大．因此，对同一滑轮组，当改变物重时，可以改变滑轮组的机械效率，此同学的结论是正确的． ②在前面实验的基础上，任选一个滑轮组，用弹簧测力计测出不同物重时拉力的大小，计算出机械效率在进行比较．

考点梳理

初中二年级物理试题“小明学过“机械效率”后，产生了一个疑问：“机械越省力，它的机械效”旨在考查同学们对 滑轮（组）的机械效率、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初二物理。

• 滑轮（组）的机械效率

考点名称：滑轮（组）的机械效率

滑轮组的机械效率：

测量滑轮组的机械效率:

①器材：弹簧测力计、刻度尺、滑轮组

②原理：

③步骤：先用弹簧测力计测出物体的重力G，再按要求组装滑轮组，用弹簧测力计提起绳端匀速上升，测出作用于绳端的作用力F，确定重物和绳自由端的始、末位置，用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s，再用公式求出滑轮组的机械效率η ;

④注意事项：一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升，二是要让绳端竖直上升。

提高滑轮组机械效率的方法:

1.影响滑轮组机械效率的因素

滑轮组是人们经常使用的简单机械，用同一滑轮组提升物体G升高h时，滑轮组对物体做的功为有用功，而人对滑轮组的拉力F做的功为总功，F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数)，则滑轮组的机械效率：

若不计摩擦力，而动滑轮的重为G’，那么提升动滑轮做的功就是额外功，则滑轮组的机械效率还可表示为

讨论这个表达式可知，对于同一滑轮组(G’一定)，提升重物越重，滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时，动滑轮越少、越轻的滑轮组，机械效率越高。

2.提高滑轮组机械效率的方法

(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作，以增大有用功在总功中的比例，在滑轮的转轴中加润滑油，以减小摩擦阻力，或减小滑轮组中动滑轮的自重等，即在有用功一定的情况下，减小额外功，提高效率。