已知斜面的机械效率大小与斜面的倾斜角度和斜面的粗糙程度有关,在“探究斜面的机械效率与斜面的倾斜角度的关系”的实验中,实验装置如图所示,用一个长木块支起一块木板制作一个简易斜面;
(1)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使其做_________ 运动;
(2)用弹簧测力计测木块在斜面上所受的拉力时,应在弹簧测力计示数稳定且在弹簧测力计_______ (选填“静止”或“匀速直线运动”)时读数;
(3)实验中如何改变斜面的倾斜程度?________ ;
(4)若不计摩擦,将重G的物体沿斜面长L拉到高h处,则拉力F=__________ 。
(1)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使其做
(2)用弹簧测力计测木块在斜面上所受的拉力时,应在弹簧测力计示数稳定且在弹簧测力计
(3)实验中如何改变斜面的倾斜程度?
(4)若不计摩擦,将重G的物体沿斜面长L拉到高h处,则拉力F=
更新时间:2023-12-14 09:03:22
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【知识点】 斜面的机械效率探究实验的设计
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解题方法
【推荐1】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点沿斜面确定了距A点1m处的B点。(g取10N/kg)
(1)将刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,正确测量B点高度,结果如图乙,为_______ cm;
(2)选取车轮与轮椅轮胎材质、花纹均相同的小车为研究对象,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_______ ,然后沿斜面匀速直线拉动小车,如图乙所示,弹簧测力计示数为_______ N;
③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点的机械效率为 _______ ;
(3)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速直线拉动小车需要的力,计算出拉小车从A点到B点所做的功W1,计算出将小车从水平地面提升到B点所做的有用功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若这位父亲的质量为70kg,所坐的轮椅质量为10kg,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)将刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,正确测量B点高度,结果如图乙,为
(2)选取车轮与轮椅轮胎材质、花纹均相同的小车为研究对象,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将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为
(3)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速直线拉动小车需要的力,计算出拉小车从A点到B点所做的功W1,计算出将小车从水平地面提升到B点所做的有用功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若这位父亲的质量为70kg,所坐的轮椅质量为10kg,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
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【推荐2】某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据.
(1)分析表中的数据可得出:在其它条件一定时,斜面越缓越________ 力(选填“省”或“费”);斜面越陡,机械效率越________ (选填“高”或“低”).
(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.5N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为________ .把第4次与第________ 次测量结果相比较,还能得出:在其它条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低.
(3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力________ 物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”).
实验次数 | 斜面的倾斜程度 | 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 | 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% |
(1)分析表中的数据可得出:在其它条件一定时,斜面越缓越
(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.5N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为
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(1)___________ ;
(2)_______________ ;
(3)改变斜面的倾斜角度,再次重复上述实验。实验现象:______________________ ;若已测出斜面的高和长分别h和l,则斜面的机械效率表达式为:_______________ 。
(1)
(2)
(3)改变斜面的倾斜角度,再次重复上述实验。实验现象:
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