实验题 13 斜面、杠杆、滑轮组的机械效率-2022 年中考物理二轮题型专项复习（全国通 用） 1．斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，如：______。那么斜面的省力情 况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力 F 与物体重力 G 的比值大小来判 定，比值越小，越省力） 小明做了如下猜想： 猜想 1：与斜面的表面材料有关； 猜想 2：与斜面的倾斜程度有关； 猜想 3：与物体受到的重力大小有关。 小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同， 在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。 实验序号 1 2 3 4 5 6 斜面倾角 θ θ θ θ θ1（θ1＞θ） θ2（θ2＞θ1） 斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板 物块重 G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0 沿斜面拉力 F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70 回答下列问题： (1)通过对比实验______中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关； (2)通过对比实验 1、5、6 中的数据，得出的结论是：在其他条件相同时，______； (3)为验证猜想 3，小明做了实验______（填写实验序号），分析实验数据后，小明认为这几次实验省力情 况相同，依据是______。 （拓展）完成实验后，小明沿斜面用 1.8N 的拉力，将重为 4.5N 的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知 斜面长 1.2m、高 0.3m，则斜面的机械效率是______%。（把重物直接提升 0.3m 所做的功作为有用功） 2．某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集 了下表中的实验数据。 实验次 斜面的倾斜程 数 度 1 机械效率 物块重力 G/N 斜面高度 h/m 拉力 F/N 斜面长度 s/m 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% 2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4% η （1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越___________力（选填“省”或“费”）。 （2）该小组又进行了第 4 次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是 0.5m 和 1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为 4.5N，他 们测得这种情况下斜面的机械效率为___________。 （3）把第 4 次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与_______和_________有关。 （4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力________ 物块所受的摩擦力（选填 “大于”、“小于”或“等于”）。 3．如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度关系”的实验装置。在其它条件一 定时获取了表格中的实验数据。 实验 斜面的 物重 斜面高度 拉力 斜面长度 效率 次数 倾斜程度 G/N h/m F/N S/m η 1 较缓 10 0.1 5.5 0.5 36.4% 2 较陡 10 0.2 7.0 0.5 3 最陡 10 0.3 8.5 0.5 70.6% (1)实验时，沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做____运动。 (2)通过比较表格中“____”和“____”两栏对应的数据，可知斜面是一种省力的简单机械。 (3)表格中空缺处的数据为_____。依据完整的数据可得出结论：在其它条件一定时斜面____，机械效率越 高。 (4)学习小组进一步分析实验数据，发现在其它条件一定时，斜面越陡。物体所受的摩擦力越____。 (5)请你结合所学物理知识。解决斜面的有关物理问题。图乙中木块分别沿斜面 1、2 滑到底端，木块到达 斜面 1、2 底端时的速度分别为 v1、v2。若斜面粗糙程度相同，则 v1___v2。（选填“大于”、“等于”或“小 于”）。 4．为了探究斜面的杋械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力 计、木块等器材设计了如图所示的实验装置，实验测得的数据如下表： 实验次 斜面倾斜程 木块重力 斜面高度 沿斜面拉力 斜面长度 机械效 数 度 G /N h /m F /N s /m 率 1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5% 2 较陡 3 0.3 1.8 1 3 最陡 3 0.4 2.0 1 60% 请你根据表中的数据解答下列问题： （1）实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做________运动； （2）第 2 次实验中，斜面的机械效率为________，斜面对木块的摩擦力为________N； （3）分析实验数据可知机械效率与斜面倾斜程度的关系是，斜面越陡，斜面的机械效率________； （4）请举出生活中应用斜面的实例________。 5．用如图所示装置探究斜面省力大小及机械效率是否与斜面倾角、表面粗糙程度有关。甲、乙斜面倾角 相等，与丙的不相等；甲、丙斜面表面粗糙程度相同，与乙的不相同。先用弹簧测力计竖直向上匀速缓 慢提升重物 0.24m 高，弹簧测力计示数 F0＝20.0N；再分别在三个斜面上沿斜面向上匀速缓慢拉动这个重 物到同一高度，弹簧测力计示数和斜面长度如表所示。 弹簧测 次数 斜面 力计示 数 F/N 斜面长 度 L/m 省力大小 ΔF/N（ΔF＝F0 ﹣F） 机械效 率 η% 1 甲 17.4 0.30 ？ 92.0 2 乙 18.2 0.30 1.8 87.9 3 丙 14.0 0.40 6.0 ？ 根据表中数据回答下列问题： （1）斜面甲省力大小 ΔF 甲＝_______N； （2）斜面丙的机械效率 η 丙＝_______； （3）比较甲、乙实验结果，可以认为_______；比较甲、丙实验结果，可以认为_______（选填序号，有 可能不止一项正确）。 A．斜面省力大小与斜面倾角有关 B．斜面省力大小与斜面表面粗糙程度有关 C．斜面省力大小与斜面倾角和表面粗糙程度都有关 D．斜面机械效率与斜面倾角有关 E.斜面机械效率与斜面表面粗糙程度有关 F.斜面机械效率与斜面倾角和表面粗糙程度都有关 6．用如图所示的实验装置测定杠杆的机械效率；实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下 面的钩码缓缓上升； （1）实验中，测力计的示数 F 为______N，钩码总重 G 为 1.0N，钩码上升高度 h 为 0.1m，若 OC＝ 30cm，OC＝3OA，则杠杆的机械效率为______%； （2）实验中若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是______； （3）若只将钩码的悬挂点由 A 移至 B，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将______（填“变 大”、“变小”或“不变”）。 7．小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率；实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码 缓缓上升，（支点和杠杆的摩擦不计）问： (1)重为 5N 的钩码挂在 A 点时，人的拉力 F 为 4N，钩码上升 0.3m 时，动力作用点 C 上升 0.5m，此时机 械效率 η1 为______？ (2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到 B 点，再次缓慢 提升杠杆使动力作用点 C 仍然上升 0.5m。问：人的拉力 F 与第一次相比______（选填“变大”“变小”或“不 变”）。比较此时的机械效率 η2 与 η1 的大小并用学过的知识给以推导______。 8．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”的实验中，小佳用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所 示。 动滑轮 序 重 号 G动 / N 钩码总 钩码上升的 测力计示 重G / N 高度 h / m 数F / N 的高度 s / m 械效率 / % 绳自由端上升 动滑轮的机 1 0.3 1 0.2 0.70 0.4 71.4 2 0.3 2 0.2 1.28 0.4 78.1 3 0.3 4 0.2 # 0.4 #  1  2 实验时，小佳应沿___________ 方向匀速拉动弹簧测力计； 第 3 次实验时，弹簧测力计的示数如图所示，此时绳端受到的拉力为___________ N，拉力所做的额 外功为___________ J，动滑轮的机械效率为___________ % ；  3 分析表中数据可知：用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，随着钩码总重的增加，拉力所做的 额外功将___________（ 选填“减小”、“不变”或“增大”），你认为其原因是___________ 。 9．在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，同学们设计并利用如图所示的四个滑轮组分别进行实验。 下表是他们记录的部分实验数据。 动滑轮重 物重 绳自由端 承重绳 机械效率 G 动/N G 物/N 拉力 F/N 段数 n η ① 1 3 1.5 3 66.7% ② 1 4 1.9 3 70.2% ③ 2 4 2.3 3 58% ④ 1 4 2.8 2 序号 (1)根据实验数据计算第 4 次实验的机械效率为______%； (2)从序号______和③中的数据可知，滑轮组机械效率高低与动滑轮的重力有关； (3)从序号①和②中的数据可知，滑轮组机械效率高低与提升物体的______有关； (4)要研究滑轮组机械效率高低是否与提升物体的高度有关，应该用同一个滑轮组将重物提升______的高 度去研究。（填“相同”或“不同”） 10．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表： 实验序号 物重 G/N 物体上升的高度 h/m 拉力 F/N 机械效率 η ① 2 0.20 1.0 66.7% ② 3 0.30 ③ 6 0.40 2.5 80% （1）实验中应竖直向上_____拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，第 3 次实验中绳子自由端移动的距离 为_____m． （2）在读取弹簧测力计示数时，测力计应_____（选填“保持静止”或