《2025年初中必刷题九年级物理上册苏科版》

(1)分析表中的数据,他的猜想是错误(填“正确”或“错误”)的。
(2)实验小组又进行了如下的探究:改变滑轮的个数组成不同的滑轮组,仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳,测得的数据如表 2。
表 2
|实验次数|动滑轮个数|钩码重 $ G/N $|绳端拉力 $ F/N $|钩码上升的高度 $ h/m $|绳端移动距离 $ s/m $|有用功 $ W_{有用}/J $|总功 $ W_{总}/J $|机械效率 $ \eta/\% $|
|4|1|6|3.6|0.2|0.4|1.2|1.44|83.3|
|5|2|6|2.4|0.2|0.8|1.2|1.92|62.5|
|6|3|6|2.2|0.2|1.2|1.2|2.64|45.5|
分析数据可知:物重相同,动滑轮个数越多越省力,但机械效率越低。进一步分析还发现,当滑轮组越来越省力时,它的额外功越来越大,甚至会出现额外功大于有用功的情况,所以设计一个机械模型时,既要考虑省力,还要考虑机械效率。
(3)根据表 2 中的数据,如果增加动滑轮个数继续实验,将会出现的困难是绳端移动距离太长,不便操作,你的改进方法是降低钩码上升的高度(合理即可)。

答案：
(1)错误
(2)低 大于 机械效率
(3)绳端移动距离太长,不便操作 降低钩码上升的高度(合理即可) 【解析】
(1)由表1可知,当钩码重不同时,滑轮组的机械效率不同,说明同一个滑轮组提升不同重物的机械效率是不同的,故他的猜想是错误的。
(2)由表2可知,物重相同,动滑轮个数越多,绳端拉力F越小,即越省力,但机械效率越低;由第6次实验可知,$W_{总}=2.64J$,$W_{有用}=1.2J$,此时$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=2.64J-1.2J=1.44J＞W_{有用}=1.2J$,即当滑轮组越来越省力时,它的额外功越来越大,甚至会出现额外功大于有用功的情况,所以设计一个机械模型时,既要考虑省力,还要考虑机械效率。
(3)如果增加动滑轮个数继续实验,那么承担物重的绳子的段数n会更大,若重物上升高度相同,根据$s=nh$可知,绳端移动的距离更长,会给实验操作带来不便,即会出现的困难是绳端移动距离太长,不便操作,故改进方法是降低钩码上升的高度。

(1)实验过程中应沿平行于斜面向上的方向拉动小车,使其做匀速直线运动。
(2)表格中(a)(b)(c) 三处的数据应为:(a)1.0;(b)3.6;(c)81.4(结果精确到 0.1%)。
(3)分析表中的数据可得出的结论:斜面倾角越小(填“大”或“小”)越省力,斜面的机械效率越低(填“高”或“低”)。
(4)将小车换成等质量的木块做实验,每组数据中测力计的拉力变大(填“变大”“变小”或“不变”),斜面的机械效率变小(填“变大”“变小”或“不变”),你猜想斜面的机械效率还与物体的重力(合理即可)有关。

答案：
(1)平行于斜面向上 匀速直线
(2)1.0 3.6 81.4
(3)小 低
(4)变大 变小 物体的重力(合理即可)【解析】
(1)实验过程中应沿平行于斜面向上的方向拉动小车,使小车在斜面上做匀速直线运动。
(2)第一次实验中有用功$W_{有用}=Gh=5N×0.2m=1.0J$;第二次实验中总功$W_{总}=Fs=3.6N×1m=3.6J$;第三次实验中机械效率$η=\frac {W_{有用}}{W_{总}}×100\% =\frac {3.5J}{4.3J}×100\% \approx 81.4\% $。
(3)分析表中的数据可得出的结论:斜面倾角越小,需要的拉力越小,即越省力,但机械效率越低。
(4)将小车换成等质量的木块做实验,变滚动为滑动,摩擦力变大,所以每组数据中测力计的拉力将变大,所做的额外功变大,总功变大,有用功不变,则机械效率将变小。参考滑轮组的机械效率,可以猜想斜面的机械效率可能还与物体的重力有关。