为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,晓龙同学利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、木块、小车等器材设计了如图所示的实验装置。实验测量的数据如表所示:
请你根据表中的数据,解答下列问题。
(1)实验中晓龙可以通过______ 来改变斜面的倾斜程度;
(2)在第2次实验中,斜面的机械效率是______ ;
(3)斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系是:______ ;
(4)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面越陡越______ (选填“省力”或“费力”);
(5)斜面的机械效率还可能与______ 有关。为了通过实验验证你的猜想,还需要补充的器材是______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/29/e31a5682-b180-4955-a6fc-2ffc404b2d25.png?resizew=246)
实验次序 | 斜面倾斜程度 | 小车重量G/N | 斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长度s/m | 机械效率 |
1 | 较缓 | 3 | 0.2 | 1.6 | 1 | 37.5% |
2 | 较陡 | 3 | 0.3 | 1.8 | 1 | |
3 | 最陡 | 3 | 0.4 | 2.0 | 1 | 60% |
(1)实验中晓龙可以通过
(2)在第2次实验中,斜面的机械效率是
(3)斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系是:
(4)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面越陡越
(5)斜面的机械效率还可能与
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更新时间:2023-12-28 12:26:37
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解题方法
【推荐1】在测斜面机械效率实验中,斜面倾角为
,该物块重为G1,放在斜面上,通过轻绳跨过定滑轮,绳另一端吊一沙桶,增减沙子的重力,使物块在斜面上做匀速直线运动,称出桶和沙子的重量为G2,(绳和滑轮间的摩擦不计)
(1)物块在斜面上匀速直线运动时,绳对物块的拉力__________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)斜面对物块的摩擦力;
(2)斜面机械效率表达式为
=__________ (用题中已知量表示);
(3)写出一种影响斜面机械效率的因素__________ 。
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(1)物块在斜面上匀速直线运动时,绳对物块的拉力
(2)斜面机械效率表达式为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5c1116ce7f5a1a7b57517276d5092fa.png)
(3)写出一种影响斜面机械效率的因素
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解题方法
【推荐2】图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/30/e1933b6f-3d06-4995-8cff-16451103dfb2.png?resizew=293)
(1)物体提升的高度是______ cm,拉力是______ N,该滑轮组的机械效率η=______ ;
(2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。可见越省力,机械效率______ (选填“一定”或“不一定”)增大。
(3)若在图甲装置的基础上,增加钩码的个数做实验,则发现机械效率会变化,说明在滑轮组一定时,提升的物体越重,机械效率______ 。
(4)通过实验研究斜面的情况发现,使用斜面可以省力,在相同情况下,斜面越陡,省力越______ (选填“多”或“少”),机械效率越______ (选填“高”或“低”)
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(1)物体提升的高度是
(2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率
(3)若在图甲装置的基础上,增加钩码的个数做实验,则发现机械效率会变化,说明在滑轮组一定时,提升的物体越重,机械效率
(4)通过实验研究斜面的情况发现,使用斜面可以省力,在相同情况下,斜面越陡,省力越
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【推荐3】在探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系”实验中,所用的实验器材有:支架、带有滑轮的长木板(滑轮与木板之间的距离是可调的)、带挂钩的木块、弹簧测力计、棉布、毛巾、刻度尺、细线等.实验装置如图所示.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/24/1dba0caa-2754-41f1-aafb-e1141a1cee59.png?resizew=166)
(1)为保证实验数据准确,读数时木块必须处在_____ 状态.
(2)通过长木板上的定滑轮拉木块的优点是_________ (写一条).
(3)测得的实验数据如下表:
①第4次实验测得的机械效率η=_______ .
②第5次在毛巾面上运动时,木块受到的摩擦力为________ N.
③根据第1、2、3三次实验的信息,可得出的结论是:_____ .
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(1)为保证实验数据准确,读数时木块必须处在
(2)通过长木板上的定滑轮拉木块的优点是
(3)测得的实验数据如下表:
实验次数 | 斜面倾斜程度 | 接触面 | 木块重G/N | 斜面高度h/m | 拉力F/N | 斜面长s/m | 机械效率η |
1 | 最陡 | 木板与木板 | 5.0 | 0.20 | 4.5 | 0.30 | 74.1% |
2 | 较陡 | 木板与木板 | 5.0 | 0.20 | 3.8 | 0.40 | 65.8% |
3 | 较缓 | 木板与木板 | 5.0 | 0.20 | 3.4 | 0.50 | 58.9% |
4 | 较缓 | 木板与棉布 | 5.0 | 0.20 | 4.0 | 0.50 | |
5 | 较缓 | 木板与毛巾 | 5.0 | 0.20 | 4.8 | 0.50 | 41.7% |
①第4次实验测得的机械效率η=
②第5次在毛巾面上运动时,木块受到的摩擦力为
③根据第1、2、3三次实验的信息,可得出的结论是:
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】斜面是简单机械的一种,可用于克服竖直提升重物的困难。几名同学围绕斜面展开如下两个方面的探究(忽略空气阻力):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/3/2928204909903872/2932787394330624/STEM/a69a02e9-c837-4b2f-9a02-4176c6303676.png?resizew=355)
(1)小花同学猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。她利用图甲的装置进行实验,用弹簧测力计匀速拉动物块并记录数据如下表:
①表格的空白处应该填的数据是 ___________ ;
②第一次实验中,物块受到斜面的摩擦力为___________ N;
③通过分析实验数据,可得结论:___________ 。
(2)小埔同学想探究物体沿斜面下滑过程中的能量转化。如图乙,他将同一物体分别置于两个高度相同但倾斜程度不同的斜面顶端由静止释放,物体均沿斜面运动到底端。
①若斜面光滑,下滑过程中物体的运动速度___________ (选填“增大”、“减小”或“不变”);
②已知B斜面对物体的支持力为5N,斜面长1m,支持力在这个过程中做功___________ J;
③若两斜面的材料相同,物体沿A斜面下滑到底端的速度为vA,物体沿B斜面下滑到底端的速度为vB,则 vA___________ vB(选填“>”、“<”或“=”),判断的依据是 ___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/3/2928204909903872/2932787394330624/STEM/a69a02e9-c837-4b2f-9a02-4176c6303676.png?resizew=355)
(1)小花同学猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。她利用图甲的装置进行实验,用弹簧测力计匀速拉动物块并记录数据如下表:
实验次数 | 斜面倾斜程度 | 物块重力G/N | 斜面高度h/m | 拉力F/N | 斜面长度s/m | 机械效率η |
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 |
②第一次实验中,物块受到斜面的摩擦力为
③通过分析实验数据,可得结论:
(2)小埔同学想探究物体沿斜面下滑过程中的能量转化。如图乙,他将同一物体分别置于两个高度相同但倾斜程度不同的斜面顶端由静止释放,物体均沿斜面运动到底端。
①若斜面光滑,下滑过程中物体的运动速度
②已知B斜面对物体的支持力为5N,斜面长1m,支持力在这个过程中做功
③若两斜面的材料相同,物体沿A斜面下滑到底端的速度为vA,物体沿B斜面下滑到底端的速度为vB,则 vA
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实验题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】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父亲缓缓上行,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。B点的高度为9cm。(g取10N/kg)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/28/15e98ab7-d062-419b-a914-b98cec4b893d.png?resizew=332)
(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进行调零,然后沿斜面方向__________ 拉动小车,如图乙,弹簧测力计示数为0.3N;
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(包含重物)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若这位父亲的质量60kg,所坐的轮椅质量20kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,推力的大小为__________ N。
(3)某同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如图丁所示。她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车。调节斜面倾角θ的大小多次测量,得到如表所示的数据:
分析表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越大,斜面的机械效率__________ ,小车与斜面间的摩擦__________ (选填“越大”或“越小”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/28/15e98ab7-d062-419b-a914-b98cec4b893d.png?resizew=332)
(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进行调零,然后沿斜面方向
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
(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(包含重物)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
②若这位父亲的质量60kg,所坐的轮椅质量20kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,推力的大小为
(3)某同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如图丁所示。她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车。调节斜面倾角θ的大小多次测量,得到如表所示的数据:
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有用/J | 总功 W总/J | 机械效率η |
12° | 5 | 0.2 | 1 | 2.4 | 1 | 2.4 | 41.7% |
30° | 5 | 0.5 | 1 | 3.7 | 2.5 | 3.7 | 67.6% |
45° | 5 | 0.7 | 1 | 4.3 | 3.5 | 4.3 | 81.3% |
分析表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越大,斜面的机械效率
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实验题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】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级级上行,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。(g取10N/kg)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/2/e5f4e993-7d6b-420e-b5a1-1170e557950f.png?resizew=703)
(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________ 拉动小车,弹簧测力计如图乙所示;
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,测出小军的总重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:用该通道斜面提开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50kg,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________
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/2/e5f4e993-7d6b-420e-b5a1-1170e557950f.png?resizew=703)
(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
(2)在小车上逐渐添加重物,测出小军的总重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:用该通道斜面提开物体时的机械效率与物重
②若这位母亲的质量为50kg,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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8346ced59eb87a592fca47a82a146912.png)
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