第十一章 简单机械和功单元测试与练习（word解析版）
一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优（难）
1．小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率，他记录的实验数据如下表。
绳自由端的拉力F/N 0.5 0.9 钩码上升的高度h/cm 10 5 绳自由端移动的距离s/cm 30 15 机械效率η/% 次数 物重G/N 1 2 1.0 2.0 74.1
(1)根据记录表格中提供的信息，组装图中小军使用的滑轮组______；
(2)根据给出的实验数据，计算出第一次的机械效率并填入表格中______；（结果保留三位有效数字）
(3)同一个滑轮组，在两次实验过程中机械效率不同，主要原因是______。
【答案】 66.7 两次提升的物重不同
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]当钩码上升的高度为10cm时，绳自由端移动的距离为30cm，则绳子承担重物的段数
s30cm??3 h10cm绳子的段数是奇数，从动滑轮开始绕起，如图所示
n?
(2)[2]第一次的机械效率
?1?W有1Gh1N?0.1m?100%?有11?100%??100%?66.7% W总1F1s10.5N?0.3m(3)[3]实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组，即绳重、摩擦、滑轮重是相同的，所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。
2．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______。
【答案】75% 变小 η2<η1，推到过程见解析 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]有用功为
W有用=Gh=5N×0.3m=1.5J
总功为
W总=Fs=4N×0.5m=2J
机械效率为
??W有用W总?100%?1.5J?100%?75% 2J(2)[2]钩码的悬挂点在A点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动，则由杠杠的平衡条件得
1G?OA?G杠杆?OC?F?OC
2悬挂点移至B点时，由杠杠的平衡条件得
1G?OB?G杠杆?OC?F'?OC
2观察比较可知，悬挂点移至B点时，OB [3]杠杆的机械效率 ??W有用W有用??W总W有用?W额1W 1?额W有用因为杠杆升高的高度不变，所以克服杠杆自重所做的额外功不变；由于悬挂点B更接近支点，所以钩码提升的高度减小，根据W有用=Gh可知，有用功减小；从上面的表达式可知：W有用减小、W额不变，所以 W额W有用变大，分母变大，η就减小；即η2<η1。 3．如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。 (1)实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为______N，若钩码上升的高度为8cm，则弹簧测力计向上移动______cm，该滑轮组的机械效率为_________； (2)在弹簧测力计静止时进行读数，则他这样得出的机械效率与实际值相比_____；（选填“偏小”、“偏大”或“相等”） (3)若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将________。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】匀速 2.4 24 83.3 % 偏大 增大 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]在实验中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，才能准确测出拉力的大小。 [2]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，所以其为2.4N，即拉力的大小为2.4N。 [3]由图可知，滑轮组承重绳子的根数为3根，当钩码上升8cm，则弹簧测力计向上移动的距离为 8cm×3=24cm
第十一章 简单机械和功单元测试与练习(word解析版)
