零五网 全部参考答案 通城学典课时作业本答案 2026年通成学典课时作业本九年级物理上册苏科版江苏专版 第24页解析答案
1 如图所示,在测动滑轮机械效率的实验中,下列要求不正确的是 (
C


A.弹簧测力计必须先校零
B.弹簧测力计必须竖直向上拉
C.弹簧测力计必须在静止时读数
D.实验时装置旁的直尺必须竖直放置
答案:1. C
解析:
【分析】
这道题要求选出测动滑轮机械效率实验中的错误操作,我们可以结合实验原理和各仪器的使用规范逐一排查选项:首先明确实验的核心是测量动滑轮正常提升重物过程中的真实机械效率,所有操作都要保证测得的拉力、距离等物理量符合实际工作状态。先回忆弹簧测力计的基本使用要求,再结合动滑轮的工作特点,逐个判断每个操作是否合理,就能找出不正确的选项。
【解析】
我们逐一分析各选项:
A. 弹簧测力计使用前必须先校零,这是所有弹簧测力计使用的基本操作规范,该要求正确,不符合题意;
B. 动滑轮的拉力方向必须竖直向上,若斜向拉动会导致拉力偏大,测量结果不准,该要求正确,不符合题意;
C. 若在弹簧测力计静止时读数,动滑轮与轴之间的摩擦力不会对拉力产生影响,测得的拉力会远小于实际匀速提升重物时的拉力,导致总功测量值偏小,计算出的机械效率不符合动滑轮实际工作的效率,该要求错误,符合题意;
D. 实验中需要测量重物上升的高度、绳子自由端竖直移动的距离,因此直尺必须竖直放置才能准确测量这两个竖直方向的长度,该要求正确,不符合题意。
综上,本题选C。
【答案】
C
【知识点】
弹簧测力计使用;动滑轮机械效率实验
【点评】
本题的易错点是容易误认为静止时读数更稳定、误差更小,忽略了动滑轮实际工作时存在摩擦,静止读数会排除摩擦的影响,得到的是没有摩擦状态下的非真实效率,实验中必须在匀速竖直拉动弹簧测力计的过程中读数。
【难度系数】
0.7
2 影响滑轮组机械效率大小的因素有
C


A.重物移动距离的大小
B.动力作用点移动距离的大小
C.动滑轮的总重与摩擦力的大小
D.定滑轮的个数与摩擦力的大小
答案:2. C
解析:
【分析】
我们可以从滑轮组机械效率的定义和公式推导入手逐步分析:第一步先明确机械效率是有用功与总功的比值,写出滑轮组的有用功、总功表达式,结合s=nh的关系推导后可以发现重物移动距离、动力作用点移动距离都会被约去,因此这两个量不会影响机械效率,直接排除A、B选项;第二步梳理滑轮组额外功的来源,额外功主要来自动滑轮自重、绳重和摩擦,而定滑轮固定不动,提升重物时不需要对定滑轮做功,因此定滑轮个数不会影响额外功大小,排除D选项,最终就能得到正确答案。
【解析】
1. 首先推导滑轮组机械效率的表达式:
滑轮组提升重物时,有用功$W_{有}=Gh$,总功$W_{总}=Fs$,其中h是重物上升的高度,s是动力作用点移动的距离,二者满足关系$s=nh$(n为承担物重的绳子段数)。
将$s=nh$代入机械效率公式可得:
$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{F· nh}=\frac{G}{nF}$
可见h、s都被约去,因此机械效率和重物移动距离、动力作用点移动距离均无关,A、B选项错误。
2. 分析额外功的来源:
滑轮组的额外功主要包括克服动滑轮自重做的功、克服绳重做的功、克服滑轮转轴处摩擦力做的功。定滑轮的作用仅为改变力的方向,工作过程中定滑轮位置固定,不需要对定滑轮的重力做功,因此定滑轮的个数不会影响滑轮组的机械效率,D选项错误。
因此动滑轮的总重与摩擦力的大小是影响滑轮组机械效率的因素,C选项正确。
【答案】
C
【知识点】
滑轮组机械效率;有用功与额外功
【点评】
本题属于滑轮组机械效率的基础概念题,核心考察对机械效率本质的理解,很多初学者容易误将距离、定滑轮个数当成影响因素,解题时不要死记结论,通过公式约去无关变量、梳理额外功的来源就可以快速排除错误选项,加深对机械效率物理意义的理解。
【难度系数】
0.8
3 提高机械效率可以充分地发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要的意义。为提高滑轮组的机械效率,根据你的学习和生活经验,可采取的措施有(
B

① 增加所提物体的重力;② 减轻动滑轮的重力;③ 给机械加润滑油;④ 增加重物上升的高度。

A.①②③④
B.只有①②③
C.只有①③
D.只有①②
答案:3. B
解析:
【分析】
要判断哪些措施能提高滑轮组的机械效率,核心思路是从机械效率的定义出发,结合滑轮组的有用功、额外功的构成推导效率表达式,逐一分析每个变量对效率的影响:首先明确滑轮组的有用功是提升重物做的功,额外功主要来自克服动滑轮重力做功、克服机械摩擦做功;再通过公式推导消去无关变量,逐个验证四项措施的作用,即可得到正确结论。
【解析】
我们逐一分析每项措施的作用:
1. ①增加所提物体的重力:同一滑轮组动滑轮重力不变,提升相同高度时额外功基本不变,有用功W有=Gh随物重增大而升高,有用功在总功中的占比提升,机械效率增大,该措施可行。
2. ②减轻动滑轮的重力:提升相同重物时有用功不变,克服动滑轮重力做的额外功减少,有用功占总功的比例提升,机械效率增大,该措施可行。
3. ③给机械加润滑油:可以减小机械部件间的摩擦,克服摩擦做的额外功减少,额外功占总功的比例降低,机械效率增大,该措施可行。
4. ④增加重物上升的高度:推导滑轮组机械效率可得η=W有/W总=Gh/(Fs)=Gh/(F·nh)=G/(nF),可见重物上升高度h会被约去,机械效率和提升高度无关,该措施无法提高机械效率,不可行。
综上可采取的措施是①②③,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组机械效率;有用功与额外功;机械效率影响因素
【点评】
本题属于滑轮组机械效率的基础应用题,易错点是误认为重物上升高度会影响机械效率,通过公式推导消去h即可明确该变量不改变效率,同时要牢记增大物重、减小动滑轮自重、减小机械摩擦都是提升滑轮组机械效率的常规可行方法。
【难度系数】
0.8
4 一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比
D


A.有用功减少,总功减少
B.有用功增加,总功增加
C.有用功不变,总功不变
D.有用功不变,总功减少
答案:4. D
解析:
【分析】
解题时我们可以分两步推导:第一步先判断有用功的变化,有用功是提升物体时对目标物体做的功,公式是W有用=Gh,题目明确说明是同一物体、提升同样的高度,也就是物重G和提升高度h都没有变化,因此可以直接得出有用功是不变的,直接排除A、B两个描述有用功变化的错误选项。第二步结合机械效率的定义推导总功的变化,机械效率η=W有用/W总,现在改进后机械效率提高,而有用功我们已经确定是不变的,代入公式变形可得W总=W有用/η,η变大、W有用不变的情况下,总功必然减小,这样就能选出正确答案了。
【解析】
1. 分析有用功:
将同一物体匀速提升同样高度,物重G相同,提升高度h相同,根据有用功公式$W_{有}=Gh$,可知改进前后的有用功大小完全相等,因此选项A(有用功减少)、B(有用功增加)错误。
2. 结合机械效率分析总功:
机械效率的定义式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$,变形可得总功$W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}$。已知改进后滑轮组的机械效率η提高,而$W_{有}$保持不变,因此总功$W_{总}$必然减小,因此选项C错误,选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
有用功的计算,机械效率定义
【点评】
本题属于机械效率模块的基础概念辨析题,核心考点是抓住题目给定的“同一物体、提升相同高度”的前提,先锁定有用功不变,再通过机械效率的定义推导总功的变化,避免陷入“机械效率提升总功一定变大/变小”的误区,是巩固机械效率相关概念的典型习题。
【难度系数】
0.8
5 如图所示,小明在“测量滑轮组的机械效率”实验中,记录实验数据如表所示。


(1) 根据表中的数据计算得出:第 2 次实验时绳端移动的距离 $ s = $
0.6
m,机械效率 $ \eta = $
60.6
%(结果精确到 0.1%)。
(2) 比较第 1、2 两次实验数据初步得出: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
无关
(有关/无关)。
(3) 若在第 3 次实验中,钩码上升的速度为 $ 0.1 \, \mathrm{m/s} $,则拉力 $ F $ 的功率为
0.54
W。
(4) 比较第
1、3
两次实验数据初步得出:滑轮组机械效率与被提的物重大小有关。
(5) 若小明第 4 次提升的钩码重为 3 N,则测得滑轮组的机械效率最接近
C

A. 58.4%
B. 60.6%
C. 70.6%
D. 80.2%
(6) 若小明实验过程中是加速拉动绳子并读出弹簧测力计示数,则测得的机械效率将
偏小
(偏大/不变/偏小)。
(7) 没有刻度尺也能测出滑轮组的机械效率,其数学表达式为 $ \eta = $
$\dfrac{G}{nF}×100\%$

答案:5. (1) 0.6 60.6 (2) 无关
(3) 0.54 (4) 1、3 (5) C (6) 偏小 (7) $\dfrac{G}{nF}×100\%$
解析:
【分析】
解题思路梳理:首先先从第1次实验数据确定该滑轮组承担物重的绳子段数n,由s=nh可得n=s₁/h₁=0.3m/0.1m=3,后续所有计算都可以依托n=3这个核心条件展开:
1. 第(1)问:利用s=nh直接算绳端移动距离,再代入机械效率定义式η=W有/W总=Gh/(Fs)计算效率,注意精确到0.1%。
2. 第(2)问:对比1、2次实验,控制滑轮组、物重不变,只改变提升高度,看效率是否变化,判断相关性。
3. 第(3)问:先根据v绳=nv物算出绳端移动速度,再用功率推导式P=Fv绳计算拉力的功率。
4. 第(4)问:探究机械效率和物重的关系,需要控制滑轮组、提升高度等其他变量完全相同,只改变物重,筛选符合条件的实验组数。
5. 第(5)问:根据物重越大滑轮组机械效率越高的规律,结合之前的效率数值排除不合理选项,选出最符合的结果。
6. 第(6)问:加速拉动时拉力偏大,总功偏大,有用功不变,据此判断效率的偏差。
7. 第(7)问:将s=nh代入机械效率公式,消去h,得到不需要刻度尺的效率表达式。
【解析】
(1) 由第1次实验数据可知,承担物重的绳子段数$n = \frac{s_1}{h_1} = \frac{0.3\,\mathrm{m}}{0.1\,\mathrm{m}} = 3$,第2次实验$h_2=0.2\,\mathrm{m}$,因此绳端移动距离$s_2 = n h_2 = 3×0.2\,\mathrm{m} = 0.6\,\mathrm{m}$;
机械效率$\eta_2 = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{G_2h_2}{F_2s_2} × 100\% = \frac{2\,\mathrm{N}×0.2\,\mathrm{m}}{1.1\,\mathrm{N}×0.6\,\mathrm{m}} × 100\% \approx 60.6\%$。
(2) 第1、2次实验,同一滑轮组提升相同重物,仅重物上升高度不同,两次机械效率几乎相等,因此滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。
(3) 钩码上升速度$v_{\mathrm{物}}=0.1\,\mathrm{m/s}$,绳端移动速度$v_{\mathrm{绳}} = n v_{\mathrm{物}} = 3×0.1\,\mathrm{m/s} = 0.3\,\mathrm{m/s}$,第3次实验拉力$F=1.8\,\mathrm{N}$,拉力的功率$P = F v_{\mathrm{绳}} = 1.8\,\mathrm{N} × 0.3\,\mathrm{m/s} = 0.54\,\mathrm{W}$。
(4) 要探究滑轮组机械效率与被提物重的关系,需控制滑轮组相同、提升高度相同,仅改变物重,符合条件的是第1、3两次实验。
(5) 同一滑轮组,物重越大,机械效率越高,已知物重2N时效率约60.6%,物重3N时效率会高于60.6%,但由于动滑轮重、摩擦等额外功的存在,效率不会达到80.2%,因此最接近70.6%,选C。
(6) 加速拉动绳子时,弹簧测力计示数会大于匀速拉动的真实拉力,测得的拉力偏大,总功偏大,有用功不变,因此测得的机械效率将偏小。
(7) 将$s=nh$代入机械效率公式$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}=\frac{Gh}{Fs}$,可得$\eta=\frac{Gh}{F· nh} × 100\% = \frac{G}{nF}×100\%$,因此不需要刻度尺也能测出机械效率。
【答案】
(1) 0.6;60.6 (2) 无关 (3) 0.54 (4) 1、3 (5) C (6) 偏小 (7) $\dfrac{G}{nF}×100\%$
【知识点】
滑轮组机械效率计算;功率推导计算;控制变量法应用
【点评】
本题是测量滑轮组机械效率的经典实验题,覆盖了实验计算、规律探究、误差分析、公式推导多个考点,核心是先确定承担物重的绳子段数n,结合控制变量法分析实验变量,整体难度适中,是中考力学实验的高频考查题型,需要学生熟练掌握滑轮组的相关规律,注意排除干扰变量的影响。
【难度系数】
0.65
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