《2025年课时提优计划作业本九年级物理上册苏科版》

11. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验(如图甲、乙、丙所示,弹簧测力计与绳自由端相连,图中未画出),实验数据如下表所示.


(1)实验中要竖直向上缓慢____拉动弹簧测力计,使钩码升高.
(2)表格中空白处数据应为____(保留$1$位小数).
(3)分析以上实验数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与____有关.
(4)根据实验结论推测,使用该滑轮组将重$8N的物体匀速提升10cm$,此时滑轮组的机械效率可能是
A. $71.6\%$
B. $82.4\%$
C. $92.1\%$
D. $100\%$
(5)另一实验小组提升同一物体,改变动滑轮的重进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁所示的图像.分析可知,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____(选填“高”或“低”);分析图像中的$A$点可知,此时被提升物体所受的重力
A. 一定大于$12N$
B. 等于$12N$
C. 一定小于$12N$

答案：
(1)匀速
(2)88.9
(3)物重
(4)C
(5)低 A 解析:
(1)测滑轮组的机械效率,还要考虑到实验过程中克服摩擦所做的功,故需要匀速拉动绳子,此时整个系统处于平衡状态,拉力大小等于弹簧测力计示数.
(2)滑轮组的机械效率$\eta =\frac {W_{有用}}{W_{总}}×100\% =\frac {Gh}{Fs}×100\% =\frac {4N×0.1m}{1.5N×0.3m}×100\% \approx 88.9\% $.
(3)分析题表数据可知,三次实验机械效率不同是由于物重不同.
(4)物重越大,同一滑轮组机械效率越高,故物体重8N时的机械效率大于物体重6N时的机械效率,而机械效率不可能达到100%,C符合题意.
(5)由题图丁可知,物重一定时,动滑轮越重,机械效率越低;当动滑轮重为4N时,滑轮组的机械效率为75%,若忽略绳重和摩擦,滑轮组的机械效率$\eta '=\frac {W_{有用}}{W_{总}}×100\% =\frac {G'}{G'+G_{动}}×100\% $,即$75\% =\frac {G'}{G'+4N}×100\% $,解得$G'=12N$,但由于绳重和摩擦实际存在,使得额外功变大,根据$\eta =\frac {W_{有用}}{W_{总}}×100\% =\frac {W_{有用}}{W_{有用}+W_{额外}}×100\% $可知,在机械效率不变时,额外功增大,有用功也应增大,故物体的重力会大于12N,A正确.

12. 在“探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”实验中,实验小组使用了如图甲所示的装置.在其他条件一定时,获取了表格中的实验数据.

(1)实验时,沿斜面缓慢拉动弹簧测力计,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;在第$1$次实验中,如果忽略斜面摩擦,则拉力$F沿着斜面拉木块移动距离s所做的功等于直接用手把重为G的木块提升高度h$所做的功,这样算出的拉力$F$大小为____$N$.对比表格中的拉力,发现实际拉力大于计算值,是因为使用机械时____.
(3)在第$2$次实验中,表格中①的数据为____(保留$1$位小数).依据完整的数据可得出结论:在其他条件一定时,斜面____,机械效率越高.
(4)图乙中木块分别沿斜面$1$、$2$滑到底端,木块到达斜面$1$、$2底端时的速度分别为的v_{1}$、$v_{2}$,若斜面粗糙程度相同,则$v_{1}$____(选填“$＞$”“$=$”或“$＜$”)$v_{2}$.

答案：
(1)匀速直线
(2)物重G 拉力F 2 都会存在摩擦
(3)57.1 倾斜程度越大
(4)＞ 解析:
(1)沿斜面拉动木块时,为使弹簧测力计的示数稳定,应尽量使木块做匀速直线运动.
(2)比较题表中"物重G"和"拉力F"两栏对应的数据可知,在同一次实验中,拉力总是小于重力的,由此可知斜面是一种省力的简单机械;拉力F沿着斜面拉木块移动距离s所做的功$W_{总}=Fs$,直接用手把重为G的木块提升高度h所做的功$W_{有用}=Gh$,$W_{总}=W_{有用}$时,根据第1次实验数据有$F×0.5m=10N×0.1m$,解得$F=2N$;对比发现实际拉力大于计算值,是因为使用机械时都会存在摩擦.
(3)第2次实验的机械效率$\eta =\frac {W_{有用}}{W_{总}}×100\% =\frac {Gh_{2}}{F_{2}s}×100\% =\frac {10N×0.2m}{7N×0.5m}×100\% \approx 57.1\% $;在其他条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越高.
(4)在其他条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越高,说明克服重力所做的功相同时,斜面越陡,克服摩擦力所做的功越小;木块从同一高度下滑时重力势能相同,下滑过程中重力势能转化为动能和内能,斜面2的倾斜程度小,则木块克服摩擦力做的功多,木块到达斜面2底端时的动能更小,则速度更小,即$v_{1}＞v_{2}$.