2023年中考物理实验探究题专项训练：滑轮与滑轮组
一、实验探究题
1．某小组同学“测滑轮组机械效率”的实验中，匀速提起重物，并做了如下实验记录：
钩码重 G物/N 钩码上升 高度h物/m 直接将钩码 举高做的功 动力F动/N 动力作用点移动的距离s动/m 使用滑轮组动力做的功 W总/J 滑轮组的机械效率η
1 0.1 0.1 0.5 0.3 0.15 66.7%
2 0.1 0.2 0.4 0.3 0.12 166.7%
4 0.1 0.4 1.5 0.3 0.45 88.9%
（1）对该同学的实验记录进行分析，就会发现他的第 次实验结果是违背物理规律的，其表现是： 。
（2）图示为实验时弹簧测力计的示数。结合图你会发现导致实验结果违背物理规律的原因，其原因是 。纠正错误后，可计算出第2次实验时滑轮组的机械效率为 。
（3）由实验记录可知：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：克服动滑轮的重所做的额外功 （填“相同”或“不同”）；提升的物重增加时，滑轮组的机械效率变 。
（4）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了____。（填字母）
A．减小摩擦
B．多次测量取平均值减小误差
C．获得多组数据归纳出物理规律
（5）由本实验 （填“能”或“不能”）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。
2．按要求填空。
（1）如图甲，在测量滑轮组机械效率的实验中，用图所示的装置匀速竖直向上把重为3N的重物提升了高度为0.1m；图中测力计拉力的示数如图甲所示，则此时拉力为 N；此次实验中滑轮组的机械效率为 。
（2）如图乙，在“比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量”实验中，通过观察比较 （选填“加热时间长短”或“温度计升高的示数”）来比较燃料燃烧放出的热量多少；
（3）如图丙，在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个相同的木桩被从空中由静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图丙所示；在此实验中，研究对象是 （选填“铁块”或“木桩”），若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的大小关系是hA hB（选填“>”、“<”或“=”）；若A、C两铁块下落的高度相同，则两铁块质量的大小关系是mA mC（选填“>”、“<”或“=”）。
3．在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用较轻的滑轮组成的滑轮组测定前4组数据，换用一个更重的动滑轮组成滑轮组测得第5组数据，测得数据如表：
实验次数 动滑轮重G动/N 物重G/N 钩码上升高度h/m 动力F/N 绳端移动距离s/m 滑轮组的机械效率η/%
1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6
2 0.5 1 0.2 0.7 0.6 47.6
3 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6
4 0.5 4 0.1 2 0.3 ①
5 1 4 0.1 ② 0.3 55.6
（1）实验中应沿 方向 拉动弹簧测力计，使钩码缓缓上升．
（2）表格中变化①处数据应为 ；根据图中弹簧测力计可知编号②数据应为 N．
（3）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 无关．
（4）比较第1、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率 （选填“越高”、“不变”或“越低”）．
（5）比较第 次实验数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低．
（6）分析表格中第2组数据可知，此时滑轮组克服绳重及摩擦做的那部分额外功为 J．
4．“测滑轮组的机械效率”的实验数据如下表：
（1）根据表格中数据画出滑轮组绕线方式。
实验次数 物重G（N） 物体上升高度h（m） 拉力F（N） 绳子自由端移动距离s（m） 机械效率η
1 4 0.1 2 0 0.3 66.7%
2 5 0.1 0.3 69.4%
3 6 0.1 2.6 0.3
（2）实验时，应沿竖直向上的方向 拉动弹簧测力计；第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示为 N；
（3）如果用这个滑轮组提升7N的重物，则它的机械效率可能是______（选填序号）。
A．60% B．70% C．80%
（4）实验中换用更重的动滑轮机械效率会 。
5．在研究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图（a）中所受的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同（摩擦力可忽略不计），甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图（a）所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图（b）、（c）所示。各小组的实验数据记录在表格中。
表一（甲小组） 表二（乙小组） 表三（丙小组）
实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力的示数（牛） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力的示数（牛） 实验序号 物体的重力（牛） 弹簧测力计的示数（牛）
1 1.0 0.6 4 1.0 0.7 7 1.0 0.8
2 2.0 1.1 5 2.0 1.3 8 2.0 1.6
3 3.0 1.6 6 3.0 1.8 9 3.0 2.4
（1）甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件，得出动滑轮使用特点的初步结论是：使用动滑轮匀速提起重物， ；
（2）同学们查阅相关资料得知：若不计动滑轮自身的重力，使用动滑轮匀速提升重物时，可以省一半力。由此，他们分析了表一中的实验数据，求出滑轮的重力为 牛；
（3）分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象，初步分析，当物体的重力相同时，甲小组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是： ；
（4）分析比较实验序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）的实验数据和相关条件，得出的初步结论是： 。
6．某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示，实验得到的数据如下表所示．
次数 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 有用力 W有用/J 拉力 F/N 绳端上升 距离s/m 总功 W总/J 机械效率 η
1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1%
2 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48
3 4 0.1 0.4 1.1 0.5 0.55 72.7%
（1）第2次实验中测得的机械效率是 ．
（2）比较第1、2两次实验数据，可得出：使用同一滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越 （填“高”或“低”）．
（3）第3次实验中的动滑轮个数比第2次多，动滑轮自重增大，拉力移动相同距离时，对动滑轮所做的额外功 （填“增加”或“减小”）．由此得出：滑轮组的机械效率与动滑轮的自重大小 （填“有关”或“无关”）．
（4）实验小组的同学猜想：滑轮组的机械效率还可能与钩码被提升的高度有关，请你选用上述器材设计一个实验来验证这一猜想是否正确，写出实验步骤．
7．包头市建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图，实验数据记录如下表所示：
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 2 0.1 1.2 0.3 55.6%
2 2 0.2 1.2 0.6 55.6%
3 4 0.1 1.9 0.3 70.2%
4 4 0.1 1.3 0.5 61.5%
（1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第4次实验是用 图所示装置来完成的；
（3）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度 （选填“有关”或“无关”）；
（4）通过比较 （填实验次数的序号）两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；
（5）通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物， 越重，机械效率越小；
（6）为提高滑轮组机械效率节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有__________。
A．减轻动滑轮重 B．增加所提物体重
C．机械加润滑油 D．增加重物上升高度
8．某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在表中。
实验次数 钩码重/N 钩码上升的高度/m 绳端的拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率
1 4 0.10 1.8 0.3
2 6 0.10 2.5 0.3
3 6 0.15 2.5
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 拉动弹簧测力计。
（2）第二次实验中，2s内钩码上升的高度为0.1m，则它运动的速度为 m/s。
（3）第三次实验中，绳端移动的距离为 m，滑轮组的机械效率为 。
（4）分析比较第一、二两次实验数据，有用功W1有 W2有，滑轮组的机械效率η1 η2（两空均选填“＞”“＝”或“＜”）。由此可知，可采用 的方法来提高滑轮组的机械效率。
9．实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
（1）在使用弹簧测力计时需要竖直向上 拉动，若斜向上匀速拉动则弹簧测力计的示数会 （选填“变大”、“变小”和“不变”）；
（2）从表中数据可分析出实验1是用图 （选填“甲”或“乙”）做的实验；
（3）表中空白处应填上的数据是 （百分数保留到0.1%）；
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 1.8 0.3 74.1
2 4 0.1 1.2 0.5
3 6 0.1 2.4 0.3 83.3
（4）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的重量越重，滑轮组的机械效率越 （选填“高”或“低”）；比较实验1和实验3可得结论：同一滑轮组， ，可以提高滑轮组的机械效率。
10．小红用一个动滑轮、弹簧测力计和钩码组装成图所示的装置研究以下问题：
①使用动滑轮能否省功？
②动滑轮的机械效率与什么因素有关？
实验得到下表中的数据：
钩码 重/N 钩码上升的距离/m 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计 移动距离/m W有用功/J W总/J 机械效率η/%
1 0.10 0.6 0.20 0.10 0.12 83.33
2 0.15 1.1 0.30 0.30 0.33 90.91
3 0.20 1.6 0.40 0.60 0.64
（1）提升3N钩码时的机械效率是 ．
（2）分析3次实验的数据可初步得出的结论是：使用动滑轮 ．
（3）既然有如上结论，为什么还要使用动滑轮，请引用表中数据举例说明： ．
（4）分析实验数据还可初步得出有关动滑轮机械效率的结论是： ．
11．测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。
实验次数 钩码重力 钩码上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率
1 1.0 5 15
2 1.5 5 0.8 15
3 2.0 5 1.0 15
4 2.0 10 1.0 30
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为 N。
（2）第2次实验时所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率是 。
（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越 （选填“大”或“小” ，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 （选填“有关“或“无关” 。
（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是____。
A．增大绳重
B．减轻动滑轮重
C．加快物体提升的速度
12．小明用如图所示的装置实验探究“滑轮组的机械效率”，每个滑轮重相同。
（1）测量滑轮组机械效率的原理是 ；
（2）小明正确操作并收集到如图a、b、c所示三个滑轮组的实验证据如下表所示：
滑轮组 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 弹簧测力计示数F/N 绳子自由端移动距离s/m
a 2 0.1 1.0 0.3
b 3 0.1 1.2 0.3
c 3 0.1 0.8
①使用滑轮组提升钩码的过程中，应该 拉动弹簧测力计；
②在收集c组实验数据时忘记收集绳子自由端移动的距离，请你根据已有知识补充完整sc= m；
③根据a、b两组数据可得：同一滑轮组， ，滑轮组的机械效率越高；根据b、c两组数据可得：当滑轮组提升的物重相同时， 滑轮组的机械效率越高。
13．小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中，用同一滑轮组进行了3次实验，如图所示，实验数据记录如表。
次数 钩码重 /N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率
1 2 10 0.8 30 83.8%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 30 90.9%
（1）在实验中，小明 拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力的值。
（2）第2次实验中滑轮组的机械效率为 （结果保留一位小数）。
（3）如图丙所示，第3次实验中弹簧测力计的示数为 N。
（4）分析表格中的数据得出结论：同一滑轮组， 。
14．小虎“测滑轮组机械效率”的实验装置如图所示。
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/%
甲 4 0.1 2.7 0.2 74
乙 4 0.1 1.8 0.3 74
丙 8 0.1 3.1 0.3
（1）实验过程中，小虎发现弹簧测力计示数不稳定，他觉得应静止读数。你认为他的想法 （选填“正确”或“不正确”），理由是 。
（2）小虎做了三次实验并将数据填在表格中，根据丙次实验数据，计算出此时滑轮组的机械效率是 %。
（3）通过比较“甲”和“乙”两次实验数据可得出结论 。
15．小强测量图中甲、乙两个滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力计，正确操作并将实验数据记录在下面的表格中（绳重、摩擦以及弹簧测力计的重都不计）。
次数 物休重 G/N 物体上升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η/%
1 3 0.1 2 0.2 75
2 3 0.1 2 0.3
（1）第1次实验测的是 滑轮组机械效率；
（2）第2次实验中，动滑轮的重力为 N，滑轮组的机械效率是 ；
（3）甲、乙两个滑轮组机械效率不同的原因是 。
16．某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在表中。
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 绳端的拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率
1 4 0.10 1.8 0.3
2 6 0.10 2.5 0.3
3 6 0.15 2.5
（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上 拉动弹簧测力计；
（2）第二次实验中，2s内钩码上升的高度为0.1m，则它运动的速度为 m/s；
（3）第三次实验中，绳端移动的距离为 m；
（4）分析比较第一、二两次实验数据，有用功 ，滑轮组的机械效率η1 η2（两空均选填“＞”“＝”“＜”）．由此可知，可采用 的方法来提高滑轮组的机械效率。
答案解析部分
1．【答案】（1）2；有用功大于总功，η>100%
（2）弹簧测力计读数有错误；83.3%
（3）相同；大
（4）C
（5）不能
2．【答案】（1）1.6；62.5%
（2）温度计升高的示数
（3）铁块；<；<
3．【答案】（1）竖直；匀速
（2）66.7；2.4
（3）钩码上升的高度
（4）越高
（5）4、5
（6）0.12
4．【答案】（1）
（2）匀速；2.4
（3）C
（4）变小
5．【答案】（1）可以省力
（2）0.2
（3）拉力方向不同
（4）拉力方向与竖直方向夹角越大越费力
6．【答案】（1）83.3%
（2）高
（3）增加；有关
（4）实验步骤：选用同一滑轮组，提升相同的重物，用弹簧测力计匀速竖直向上拉动绳端．使重物升高h1，读出测力计的示数，测量动力点移动的距离，算出机械效率．使重物升高h2，读出测力计的示数，测量动力点移动的距离，算出机械效率．进行比较．
7．【答案】（1）匀速
（2）乙
（3）无关
（4）1、3
（5）动滑轮
（6）A；B；C
8．【答案】（1）匀速
（2）0.05
（3）0.45；80%
（4）＜；＜；增加物重
9．【答案】（1）匀速；变大
（2）甲
（3）66.7
（4）低；增加物体的重力
10．【答案】（1）93.75%
（2）不能省功
（3）使用动滑轮可以省力
（4）同一动滑轮的机械效率随物重增大而增大．
11．【答案】（1）匀速；0.6
（2）0.075；62.5%
（3）大；无关
（4）B
12．【答案】（1）
（2）匀速竖直向上；0.5；提升物重越重；动滑轮重力越小
13．【答案】（1）匀速竖直缓慢
（2）88.9%
（3）2.2
（4）提升物体的重力越大，机械郊率
14．【答案】（1）不正确；静止时没有考虑摩擦力，会使弹簧测力计示数偏小
（2）86%
（3）同一滑轮组，提升相同重物时，机械效率大小与绕绳方式无关
15．【答案】（1）乙
（2）3；50%
（3）动滑轮重不同
16．【答案】（1）匀速
（2）0.05
（3）0.45
（4）<；<；增加被提升的物重
