组卷网 > 初中物理综合库 > 力学 > 简单机械及机械效率 > 机械效率 > 简单机械的效率计算 > 斜面机械效率的计算
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:104 题号:17161547
图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行,图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小,小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。

(1)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置并 _____,然后沿斜面方向匀速拉动小车,如图乙所示,弹簧测力计示数为 ____N;
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为 _____J;利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 _____
(2)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出拉小车从A点到B点所做的功W1;计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标,以小车总重为横坐标,建立平面直角坐标系,作出W1W2与小车总重G的关系图像,分别如图丙中的线段a和b;
①由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重 _____(选填“有关”或“无关”);
②若这位母亲的质量为60kg,所坐的轮椅质量为20kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为 _____N。

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【推荐1】小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如图所示。她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角的大小多次测量,得下表所示的数据:

斜面倾斜角θ

小车重G/N

斜面高

h/m

斜面长s/m

拉力F/N

有用功

W/J

总功

W/J

机械效率

12°

5

0.2

1

2.1

_____

2.1

48%

30°

5

0.5

1

3.6

2.5

_____

69%

45°

5

0.7

1

4.3

3.5

4.3

_____

(1)在上表空格中填上适当的数据;
(2)分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ___________,斜面越省力,斜面的机械效率越__________
(3)实验过程中拉力的方向应与斜面__________
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持__________不变,斜面的光滑程度不变,只改变__________,这种研究问题的方法我们称之为__________
(5)在上述实验中,物重、斜面高度不变,若不考虑斜面摩擦,如图所示,哪个图能正确表示F与斜面长度s的关系(      )
2022-12-21更新 | 381次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐2】在“探究斜面的机械效率”实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置,下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据。
实验序号斜面的倾斜程度物块的重力G/N斜面高度h/m沿斜面的拉力F/N斜面长s/m机械效率
1较缓100.25.5136.4%
2较陡100.47.0157.1%
3最陡100.68.5170.6%
(1)分析表中数据可得该实验是探究_______(小明/小聪)的猜想,结论是:在其它条件一定时,斜面_______,机械效率越高。
(2)另一位同学为探究自己的猜想,设计了如下步骤。
①把一块长木板的一端垫高,构成一个斜面。
②用弹簧测力计沿斜面把一木块_______拉上去,进行相关测量,计算出斜面的机械效率。
③保持斜面的_______不变,改变斜面的_______,再进行相关测量,并计算出斜面的机械效率。
④比较两次_______的大小,即可验证猜想是否正确。
2020-10-15更新 | 212次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】如图所示,某实验小组的同学通过测量计算出了斜面的机械效率.实验中测得物体重10N,把物体拉到斜面顶端沿斜面向上的拉力F=7.5N,物体沿斜面移动的距离s为0.5m,斜面高度h=0.3m.请回答下列问题:

(1)实验中,应该用_______拉着物体沿斜面做______运动.
(2)该斜面的机械效率为______
(3)斜面高度一定时,斜面越长越_____(选填“省力”或“费力”).
2019-08-04更新 | 172次组卷
共计 平均难度:一般