小明和小华一起探究影响斜面机械效率的因素.
他们认为:机械效率是有用功和总功的比值,用斜面匀速拉动一个物体拉到一定高度时,有用功的大小确定,那影响到总功的就是使用斜面的额外功.使用斜面时,额外功是拉动物体时,克服摩擦力所做的功,所以我们要研究影响斜面机械效率的因素,可以从物体与斜面的摩擦力入手.滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度、物体对支持面的压力有关.
(1)他们找了一个斜面,木块(重2N),木板,棉布,毛巾,弹簧测力计,刻度尺,如图进行实验,并记录下相关数据.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/20/2079876091052032/2082496080355328/STEM/baf53ba82ca14aaba702fe75a1bb4578.png?resizew=493)
表格中缺的数据应为________ .根据实验数据,得出结论:在其他条件一定的前提下,斜面越________ (选填“粗糙”或“光滑”),斜面的机械效率越高.
(2)小明说:用同一个斜面,物体的重力增加,有用功增大,会增大机械效率.小华说:用同一个斜面,物体的重力增加,会增大对斜面的压力,会增大摩擦力,增大额外功,减小机械效率.于是他们拿起实验器材,进行实验,在以上实验器材基础上,他们还需要________ (填添加的器材).
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根据实验数据,请你通过计算,选出下面正确的说法_________
A.小华错误 B.小明错误
C.小华和小明都错误 D.小华和小明都正确
分析,当物体的重力增加几倍,压力也会增加几倍,摩擦力也会增加几倍,有用功增大和额外功增大倍数相同.若物体为5N时,摩擦力是_________ N.
他们认为:机械效率是有用功和总功的比值,用斜面匀速拉动一个物体拉到一定高度时,有用功的大小确定,那影响到总功的就是使用斜面的额外功.使用斜面时,额外功是拉动物体时,克服摩擦力所做的功,所以我们要研究影响斜面机械效率的因素,可以从物体与斜面的摩擦力入手.滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度、物体对支持面的压力有关.
(1)他们找了一个斜面,木块(重2N),木板,棉布,毛巾,弹簧测力计,刻度尺,如图进行实验,并记录下相关数据.
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表格中缺的数据应为
(2)小明说:用同一个斜面,物体的重力增加,有用功增大,会增大机械效率.小华说:用同一个斜面,物体的重力增加,会增大对斜面的压力,会增大摩擦力,增大额外功,减小机械效率.于是他们拿起实验器材,进行实验,在以上实验器材基础上,他们还需要
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/20/2079876091052032/2082496080355328/STEM/2bd01fb90b4b41a0868bd0a00f236ec1.png?resizew=478)
根据实验数据,请你通过计算,选出下面正确的说法
A.小华错误 B.小明错误
C.小华和小明都错误 D.小华和小明都正确
分析,当物体的重力增加几倍,压力也会增加几倍,摩擦力也会增加几倍,有用功增大和额外功增大倍数相同.若物体为5N时,摩擦力是
更新时间:2018-11-24 15:52:01
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解题方法
【推荐1】小潜在探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关时,小潜提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜角有关
为了解决以上问题,小潜与几位同学一起用如图所示的装置
进行了多次实验探究,记录部分实验数据如表:
(1)在实验操作过程中,应平行于斜面向上 ___________ 拉动物块;实验时要使木板的倾角变大,应该把木板下面的木块A向 ___________ (选填“左”或“右”)移动。
(2)根据表格数据,第1次实验中①、②数据分别为___________ 、___________ 。
(3)分析实验1、2的数据,可以得出的结论,对于同一斜面___________ (选填“无关”或“有关”)。分析实验2、3的数据,可验证小潜的猜想 ___________ (填写字母)是 ___________ (选填“正确”或“错误”)的。
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜角有关
为了解决以上问题,小潜与几位同学一起用如图所示的装置
进行了多次实验探究,记录部分实验数据如表:
实验 次数 | 斜面倾角θ | 物块重力G/N | 斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长s/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 斜面的机械效率η |
1 | 30° | 5.0 | 0.6 | 4.2 | 1.2 | ① | 5.0 | ② |
2 | 30° | 3.0 | 0.6 | 2.5 | 1.2 | 1.8 | 3.0 | 60% |
3 | 45° | 3.0 | 0.8 | 2.8 | 1.2 | 2.4 | 3.4 | 71% |
(2)根据表格数据,第1次实验中①、②数据分别为
(3)分析实验1、2的数据,可以得出的结论,对于同一斜面
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【推荐2】如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。小红和小华为了探究斜面的机械效率跟哪些因素有关,她们对无障碍通道进行了模拟,如图乙(斜面的粗糙程度及斜面的倾斜程度与无障碍通道完全相同),从斜面底端A点沿斜面到B点的距离L为1m,即斜面长L为1m。(g取10N/kg)______ 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校零,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将小车匀速从A点拉到B点的过程中,小车的动能______ ,小车的机械能______ (均选填“增大”、“不变”、“减小”),利用斜面将小车匀速从水平A点提升到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
,计算出将小车提升H所做的有用功
,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
和
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。
(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校零,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
③将小车匀速从A点拉到B点的过程中,小车的动能
(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
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①由图像可知:用该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3】在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙所示,实验数据记录如下:
(1)实验中要竖直向上______ 拉动弹簧测力计,使物体升高;
(2)图乙中弹簧测力计的示数为______ N,表格中②处数据应为______ %;
(3)如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率______ (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
实验次数 | 物体重力/N | 提升高度/m | 拉力/N | 绳端移动的距离/m | 机械效率η |
1 | 3 | 0.1 | 2.0 | 0.3 | 50% |
2 | 6 | 0.1 | ① | 0.3 | ② |
(2)图乙中弹簧测力计的示数为
(3)如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率
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解题方法
【推荐1】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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1b789a2028e8068fad522b48c8180a41.png)
______ ;
(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______ 。
(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
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7c314398e26ffc7164b82946eeb4273.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3953cec61ac602ce5eb59b7912352179.png)
(2)图甲中物体提升的高度是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1b789a2028e8068fad522b48c8180a41.png)
(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
斜面倾 斜程度 | 木块重 力G/N | 斜面高 度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 | ① | ② |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/4/9142e709-b358-4b84-bce5-7a874ce194c1.png?resizew=232)
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【推荐2】如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置,物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动.实验准备的器材有:三个质量不同的木块A,三条粗糙程度不同的长木板B,三个高度不同的长方体铁块C,刻度尺.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/15/1968044778168320/1971298639437824/STEM/14b9b320971241919d2bd02d4e64eee6.png?resizew=225)
(1)实验还需补充的器材有_________________ :
(2)下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/15/1968044778168320/1971298639437824/STEM/d142cf84d54b4ca3ac65fc8d02cd9744.png?resizew=576)
通过分析数据,你可以得出结论:______________________________________
(3)上述实验中,保持斜面长度不变,将斜面升高到0.2m,把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时,所需拉力为1.0N,则此时物体受到的摩擦力________ ,是斜面的机械效率是____ .此过程中物体的机械能______ (选“变大”,“变小”或“不变”)
(4)小红猜想斜面的机械效率可能还与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关,小红想研究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系,于是小红将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度,并将这三个不同物重的物体同时沿斜面匀速拉动相同的长度,测出弹簧测力计的示数,比较它们的机械效率,这种方法_________ (选“能”,“不能”)得出结 论,原因是_________________ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/15/1968044778168320/1971298639437824/STEM/14b9b320971241919d2bd02d4e64eee6.png?resizew=225)
(1)实验还需补充的器材有
(2)下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/15/1968044778168320/1971298639437824/STEM/d142cf84d54b4ca3ac65fc8d02cd9744.png?resizew=576)
通过分析数据,你可以得出结论:
(3)上述实验中,保持斜面长度不变,将斜面升高到0.2m,把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时,所需拉力为1.0N,则此时物体受到的摩擦力
(4)小红猜想斜面的机械效率可能还与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关,小红想研究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系,于是小红将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度,并将这三个不同物重的物体同时沿斜面匀速拉动相同的长度,测出弹簧测力计的示数,比较它们的机械效率,这种方法
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实验题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】小明和同学利用斜面搬运物体的过程中,提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题,他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示),测得的实验数据如表中所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/6/029c868a-dd50-44c6-af86-437954ac226b.png?resizew=208)
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做 ______ 运动;
(2)根据表中的数据可求出第3次实验中拉力所做的有用功为______ J,克服摩擦力所做的额外功为 ______ J,斜面的机械效率是 ______ ;
(3)通过对上述实验数据的分析可知,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越缓,越______ ;
(4)通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:在其它条件不变的情况下,______ ;
(5)实验完成后,小红提出了自己的猜想,斜面的机械效率还可能和斜面的______ 有关。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/6/029c868a-dd50-44c6-af86-437954ac226b.png?resizew=208)
实验次数 | 斜面的倾斜程度 | 物体重G/N | 物体上升高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 物体移动距离s/m | 有用功W有/J | 总功 W总/J | 机械效率![]() |
1 | 较缓 | 5.0 | 0.10 | 1.6 | 0.50 | 0.50 | 0.80 | 63% |
2 | 较陡 | 5.0 | 0.15 | 2.2 | 0.50 | 0.75 | 1.10 | 68% |
3 | 最陡 | 5.0 | 0.25 | 3.1 | 0.50 | 1.55 |
(2)根据表中的数据可求出第3次实验中拉力所做的有用功为
(3)通过对上述实验数据的分析可知,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越缓,越
(4)通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:在其它条件不变的情况下,
(5)实验完成后,小红提出了自己的猜想,斜面的机械效率还可能和斜面的
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