《2025年自我提升与评价九年级物理上册苏科版》

21. (7分)实验小组在做“测量滑轮组的机械效率”实验.如图所示,用相同的滑轮组提升不同数量的钩码,记录数据如表所示.
|实验次数|钩码重G/N|钩码提升高度h/m|拉力F/N|绳端移动的距离s/m|机械效率η/%|
|1|2|0.1|0.9|0.3|74|
|2|4|0.1|1.6|0.3|83|
|3|6|0.1|①|0.3|②|

(1) 小明用弹簧测力计沿______竖直方向匀速提升不同数量的钩码进行实验.观察图中弹簧测力计的示数,表格中编号①的数值是______2.3；②的数值是______87(结果保留到1%).

(2) 分析实验数据,可得出的结论：同一滑轮组提升的物重增大,机械效率将______增大(选填“增大”“不变”或“减小”).
(3) 小红想对上述机械效率取平均值,并认为它是这个滑轮组准确的机械效率.这种做法是______错误(选填“正确”或“错误”)的,其理由是______滑轮组的机械效率随提升的物重变化而变化，取平均值没有意义.
(4) 实验过程中如果弹簧测力计在静止状态下读数,测得的机械效率将______偏大(选填“偏大”“偏小”或“更准确”).

答案：
(1)竖直；2.3；87
(2)增大
(3)错误；滑轮组的机械效率随提升的物重变化而变化，取平均值没有意义
(4)偏大

22. (8分)某小组在“测量滑轮组的机械效率”实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.

|实验次数|钩码重G/N|钩码上升高度h/m|绳端拉力F/N|绳端移动距离s/m|机械效率η/%|
|1|4|0.1|2.7|0.2|74|
|2|4|0.1|1.8|0.3|74|
|3|8|0.1|3.1|0.3|86|
|4|8|0.1|2.5|0.4|______|

(1) 实验中应沿竖直方向缓慢匀速拉动弹簧测力计,某同学在该实验中加速向上提升重物,所测滑轮组的机械效率会偏小(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(2) 通过比较1、2(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关(选填“有关”或“无关”)；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组,提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高.
(3) 第4次实验空格中数值为80,分析可知：被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越小.
(4) 实验中使用了不同的滑轮组,还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率,目的是B.
A. 多次测量取平均值减小误差
B. 获得多组数据归纳出物理规律
(5) 若每个滑轮重1N,则第三次实验中克服摩擦做的额外功为0.03J(不计绳重).

答案： （1）实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，若加速提升重物，弹簧测力计示数会偏大，根据$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$，$F$偏大，$G$、$h$、$s$不变，所测滑轮组机械效率会偏小。
（2）探究滑轮组机械效率与绳子段数关系时，应控制物重相同，使用同一滑轮组，1、2两次实验物重相同，滑轮组相同，绳子段数不同，机械效率相同，所以使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关；2、3两次实验，滑轮组相同，3中物重大于2中物重，3的机械效率大于2的机械效率，所以同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
（3）第4次实验的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}=\frac{8N×0.1m}{2.5N×0.4m}×100\% = 80\%$；分析3、4次实验，物重相同，动滑轮重力不同，4中动滑轮重力大，机械效率低，所以被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越小。
（4）实验中多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是获得多组数据归纳出物理规律，选B。
（5）第三次实验中，有用功$W_{有}=Gh = 8N×0.1m = 0.8J$，动滑轮重$G_{动}=1N$，克服动滑轮重力做功$W_{动}=G_{动}h = 1N×0.1m = 0.1J$，总功$W_{总}=Fs = 3.1N×0.3m = 0.93J$，不计绳重，克服摩擦做的额外功$W_{额}=W_{总}-W_{有}-W_{动}=0.93J - 0.8J - 0.1J = 0.03J$。
答案依次为：（1）偏小；（2）1、2；无关；物重越大；（3）$80$；小；（4）B；（5）$0.03$。