《2025年补充习题江苏九年级物理上册苏科版》

9. 用图(a)所示的滑轮组探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变动滑轮的重,每次匀速拉动绳端使物体上升10 cm,不计绳重,实验数据如下表所列。
|次数|G物/N|G动/N|F/N|η/%|
|①|6.0|0.3|2.2|90.9|
|②|6.0|1.0|2.5|______|
|③|6.0|1.9|2.9|69.0|
|④|6.0|3.2|3.4|58.8|


(1)绳端每次移动距离为30cm。
(2)第②次实验中拉力F的示数如图(b)所示,读数为2.5N。第②次实验滑轮组的机械效率为80%。分析数据可知:在物重不变的情况下,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(3)若仅增大绳端移动的距离,则滑轮组的机械效率将不变(变大/变小/不变)。

答案： 【解析】：
本题主要考查滑轮组机械效率的实验探究，涉及绳端移动距离的计算、弹簧测力计的读数、机械效率的计算以及影响滑轮组机械效率的因素等知识点。
（1）绳端移动距离的计算：由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数$n = 3$。根据滑轮组的特点，绳端移动的距离$s$与物体上升的高度$h$的关系为$s = nh$。已知每次物体上升的高度$h = 10cm$，所以绳端每次移动距离$s = 3×10cm = 30cm$。
（2）弹簧测力计的读数：由图可知，弹簧测力计的读数为$2.5N$。
机械效率的计算：根据机械效率的计算公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%$，已知$G = 6.0N$，$h = 10cm = 0.1m$，$F = 2.5N$，$s = 30cm = 0.3m$，代入可得：
$\eta=\frac{6.0N×0.1m}{2.5N×0.3m}×100\%=80\%$。
影响滑轮组机械效率的因素分析：分析表格中的数据，在物重$G_{物}$不变的情况下，动滑轮越重（$G_{动}$越大），滑轮组的机械效率$\eta$越低。
（3）滑轮组机械效率的影响因素：滑轮组的机械效率与物重、动滑轮重、绳重、摩擦等因素有关，与绳端移动的距离无关。所以若仅增大绳端移动的距离，滑轮组的机械效率将不变。
【答案】：
(1)$30$；
(2)$2.5$；$80$；低；
(3)不变。