《2025年课时提优计划作业本九年级物理上册苏科版》

4. 某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验的装置分别如图甲、乙、丙所示.

(1) 比较第1次实验和第2次实验,可得出结论:使用同样的滑轮组,提升的钩码越重,滑轮组的机械效率越______.
(2) 第3次实验中所做的有用功是______J,机械效率是______%(百分号前保留1位小数). 完成图丙中滑轮组的组装.
(3) 第3次实验中动滑轮个数比第2次实验中的多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功______(选填“增大”“不变”或“减小”). 因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重有关.
(4) 综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,______额外功. 具体措施为______动滑轮自重,______摩擦,______物重. (以上均选填“减小”或“增大”)
(5) 如果在弹簧测力计静止时读出拉力大小,所计算出的机械效率比实际值______,因此,在实际操作时,应竖直、______拉动弹簧测力计.

答案：

(1)高
(2)$0.4$ $72.7$ 如图所示
(3)增大
(4)减小 减小 减小 增大
(5)大 匀速
　　　　　　　　　　
解析:
(1)第1次实验和第2次实验中使用的滑轮组是相同的,第2次实验中钩码重力更大,第1次实验中滑轮组的机械效率是$74.1\%$,第2次实验中滑轮组的机械效率是$83.3\%$,第2次实验中滑轮组的机械效率更高,由此得出结论:使用同样的滑轮组,提升的钩码越重,滑轮组的机械效率越高.
(2)第3次实验中所做的有用功${W}_{有用}=Gh=4N\times 0.1m=0.4J$;又因为${W}_{总}=Fs=1.1N\times 0.5m=0.55J$,则机械效率$\eta =\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}\times 100\%=\frac{0.4J}{0.55J}\times 100\%\approx 72.7\%$;根据第3次实验中弹簧测力计移动的距离可知,物重由5段绳子承担,由“奇动偶定”的规律可知,绳子的固定端在动滑轮上.
(3)在此实验中,额外功是克服动滑轮重、绳重和摩擦做的功,动滑轮越重,所做的额外功越多.
(4)由公式$\eta =\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}\times 100\%$可知,提高机械效率的方法有增大有用功,减小额外功;具体措施为减小动滑轮自重,减小摩擦,增大物重.
(5)实验中应该沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,如果在弹簧测力计静止时读出拉力大小,则忽略了绳子与滑轮间的摩擦对机械效率的影响,拉力偏小,总功偏小,则机械效率会偏大.

5. 某同学提出了五种提高滑轮组机械效率的方法:①使用轻质的滑轮;②用滑轮组提升很轻的物体;③在滑轮的轮与轴之间涂些润滑油;④多绕上几段绳子;⑤增加提升物体的重力. 其中可行的是 ()
A. ①②⑤
B. ①③⑤
C. ②④
D. ①④

答案： B 解析:①使用轻质的滑轮,在有用功不变的情况下,额外功减少了,可提高滑轮组的机械效率;②用滑轮组提升很轻的物体,有用功减少了,有用功在总功中占的比例减小,会使滑轮组的机械效率降低;③在滑轮的轮与轴之间涂些润滑油可减小摩擦,在有用功不变的情况下,减少了额外功,可提高滑轮组的机械效率;④多绕上几段绳子,有用功、额外功、总功都不会发生变化,不能提高滑轮组的机械效率;⑤增加提升物体的重力,增大了有用功,可提高滑轮组的机械效率.综上所述,可提高滑轮组机械效率的方法是①③⑤.

6. 一个滑轮组改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升相同的高度,改进后与改进前相比 ()
A. 做的有用功减少了
B. 总功不变,有用功增加了
C. 总功不变,额外功减少了
D. 有用功不变,总功减少了

答案： D 解析:把同一物体匀速提升相同的高度,有用功${W}_{有用}={G}_{物}h$,前后两次做的有用功不变,A、B错误;有用功一定,机械效率增加,由公式$\eta =\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}\times 100\%=\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额外}}\times 100\%$可知,总功减小,额外功减小,C错误,D正确.

7. 将规格完全相同的滑轮用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组. 使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为$G_{1}$、$G_{2}$的两个物体A、B,提升相同的高度,人的拉力大小分别为$F_{1}和F_{2}$,$G_{1}＞G_{2}$,不计绳重和摩擦,则下列判断正确的是 ()

A. 拉力$F_{1}一定大于F_{2}$
B. 乙滑轮组的机械效率较高
C. 甲、乙滑轮组做的有用功相同
D. 甲滑轮组做的额外功与有用功的比值较小

答案： D 解析:由题图可知,甲、乙滑轮组中的承担物重的绳子段数$n$分别为3和2,且${G}_{1}\gt {G}_{2}$,动滑轮重${G}_{动}$相同,不计绳重和摩擦,由$F=\frac{1}{n}(G+{G}_{动})$可知,${F}_{1}$与${F}_{2}$的大小关系不能确定,A错误;已知物体上升的高度$h$相同,且${G}_{1}\gt {G}_{2}$,动滑轮重${G}_{动}$相同,由公式${W}_{有用}=Gh$、${W}_{额外}={G}_{动}h$可知,甲滑轮组做的有用功大于乙滑轮组做的有用功,两者做的额外功相同,则甲滑轮组做的额外功与有用功的比值较小,C错误,D正确;由公式$\eta =\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}\times 100\%=\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额外}}\times 100\%$可知,在额外功相同时,甲滑轮组做的有用功大,其机械效率较高,B错误.