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W1和W2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。
(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
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
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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
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
更新时间:2022-11-03 21:05:19
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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:
(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越___________ ,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( ) :
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有/J | 总功 W总/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 |
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【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。
(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。
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 | 10 | 0.2 | 5.5 | 1 | 36.4% |
2 | 较陡 | 10 | 0.4 | 7.0 | 1 | 57.1% |
3 | 最陡 | 10 | 0.6 | 8.5 | 1 | 70.6% |
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【推荐1】在图中,s=60cm,与之对应的h=30cm。现用弹簧测力计进行两次操作:(1)沿竖直方向匀速提升小车;(2)沿斜面方向匀速拉动小车记录数据如下表;
(1)分析表中的数据可知,斜面是一种___________ (省力/费力)的简单机械;
(2)沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功是___________ J,沿斜面方向匀速拉动小车拉力所做的功是___________ J,由此实验可推断,利用斜面提升物体时,___________ (能/不能)省功;
(3)生活中常见的斜面有___________ 。(写出一个)
操作数据 | 测力计示数/N | 移动距离/cm |
竖直提升 | 10 | 30 |
沿斜面拉升 | 5.2 | 60 |
(2)沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功是
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【推荐2】如图所示是某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验,他们在实验过程中收集的数据如表:
(1)分析表中的数据可知:在物重、斜面材料相同时,斜面越缓越___________ (省力/费力);斜面越陡,机械效率越___________ (高/低);
(2)实验小组的同学将三次结果的机械效率相加求平均值,作为该斜面的机械效率,这种做法是否合理?___________ (合理/不合理),试说明理由:______________________ 。
次数 | 倾斜程度 | 物块重力G/N | 斜面高h/m | 拉力F/N | 斜面长s/m | 机械效率η |
1 | 较缓 | 5 | 0.2 | 2.4 | 1 | 41.7% |
2 | 较陡 | 5 | 0.5 | 3.2 | 1 | 78.1% |
3 | 最陡 | 5 | 0.7 | 4.3 | 1 | 81.4% |
(2)实验小组的同学将三次结果的机械效率相加求平均值,作为该斜面的机械效率,这种做法是否合理?
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【推荐3】如图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置.
(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,砝码若干,为了完成实验,还需要的测量工具是________ .
(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物块的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动.实验的部分数据如下表:
①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与________ 、________ 、________ 的关系.
②在第四次实验中,斜面的机械效率为________ .
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