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题型:实验题 难度:0.65 引用次数:128 题号:22101159
【探究名称】探究斜面机械效率与什么因素有关
【问题】某同学发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面,学习了机械效率知识后,他想了解斜面的机械效率跟什么因素有关呢?他猜想:
A.斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关;
B.斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关;
C.斜面的机械效率可能跟物重有关。
【证据】
为了证实这些猜想是否正确,于是,该同学与小组其他成员一起用斜面、木块、钩码、刻度尺、弹簧测力计等器材设计方案,并利用如图装置按如下步骤进行了实验。

①利用弹簧测力计测量出木块的重力G,记录在表格中;
②用弹簧测力计拉着木块,从斜面的底端匀速运动到顶端,记录弹簧测力计的示数F
③利用刻度尺测量出木块上升的高度h和沿斜面移动的距离s,记录在表格中;
④保持木块重力和斜面的粗糙程度不变,通过移动木板下的木块位置来改变斜面的倾斜程度,重复上述步骤,并记录数据在表格中;
⑤保持斜面倾斜角、粗糙程度不变,通过在木块上增加钩码的方法来改变物重,重复步骤,并记录数据在表格中;
⑥保持物重、斜面倾斜角不变,在斜面上铺一条毛巾,重复步骤,并记录数据在表格中。
记录相关数据,如下表:

实验

次数

斜面

材料

物重

拉力

上升的高

沿斜面移动

的距离

有用功

总功

机械效率

1

木板

2

1.4

0.4

1

0.8

1.4

57

2

木板

2

1.6

0.6

1

1.2

1.6

75

3

木板

4

3.2

0.6

1

2.4

3.2


4

毛巾

4

3.4

0.6

1

2.4

3.4

71

【解释】
(1)第三次实验的斜面机械效率为______
(2)分析实验1、2数据可得知:物体的重力和斜面的粗糙程度均相同时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越______
(3)对比实验2和3数据可得知:斜面的粗糙程度和倾斜程度相同时,斜面的机械效率跟物重______
(4)分析实验3和4数据可得知:斜面倾斜程度和物重相同,斜面越粗糙,机械效率越______
【交流】
(1)该实验中用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上匀速运动时,木块受到的拉力______摩擦力(选填“等于”或“不等于”);
(2)分析上表中的数据,还可以得出结论:使用斜面可以省______
(3)该实验的不足之处是:______

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【推荐1】小明同学用如图所示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,他首先测出木块重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动木块,调节斜面倾斜角度的大小多次测量,得到下表所示的数据:

实验次数

斜面倾角θ

木块重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η/%

1

15°

10

0.1

0.4

3.6

2

30°

10

0.2

0.4

3

15°

20

0.1

0.4

7.2

(1)实验中,小明的拉力方向应与斜面平行,拉着木块做_____运动;
(2)当斜面倾斜角为30°时,弹簧测力计的示数如图所示,则此时拉力F=______N;
(3)当斜面倾角为30°时,小明做的有用功为 _____J;
(4)通过对比实验数据______(选填实验次数),可以得出的探究结论是:其他条件相同时,斜面倾斜角度越大,斜面的机械效率越  _____(选填“高”或“低”)。
2023-02-14更新 | 92次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】某学习小组在探究“斜面的机械效率”实验中,实验数据记录如下表:

序号

斜面的倾斜程度

斜面表面材料

斜面高度h/m

拉力F/N

斜面长度s/m

机械效率η

较缓

玻璃

0.6

3.4

1

88.2%

较陡

玻璃

0.8

4.3

1

93.0%

较陡

模板

0.8

4.6

1

(1)用弹簧测力计沿不同斜面应缓慢 ___________向上拉动重5N物块;
(2)丙实验中,该斜面的机械效率为 ___________%;
(3)对比甲、乙实验数据,能够得到:斜面的机械效率与斜面 ___________有关。(选填“倾斜程度”或“粗糙程度”)
   
2023-05-07更新 | 44次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】某班级学生正在进行测机械效率的实验。
(1)如图甲所示是某实验小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图,用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动绳子自由端,将重为4.8N的物体从A位置提升到位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示,是______N;
(2)图甲中物体提升的高度是______cm,该滑轮组的机械效率______
(3)另一实验小组测定斜面的机械效率,他们用同一块木板形成不同倾斜程度的斜面,并在斜面上拉动同一个长方体物体,记录数据如表所示,请你完成表中①②处的数据:①处应填______,②处应填______,从表中数据可以得到的实验结论是______

斜面倾

斜程度

木块重

G/N

斜面高

h/m

沿斜面

拉力F/N

斜面长

s/m

有用功

W有用/J

总功

W/J

机械效率

较缓

5

0.2

2.1

1

1

2.1

48%

较陡

5

0.5

3.6

1

2.5

3.6

69%

最陡

5

0.5

4

1

3


2022-08-13更新 | 59次组卷
共计 平均难度:一般