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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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/7/55aeb3d6-a91a-4d68-97a6-cc466dde0c9d.png?resizew=362)
(1)她们进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为4.0N;
②用弹簧测力计沿斜面方向匀速拉动小车,如图乙所示,弹簧测力计示数为
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)图甲的无障碍通道上坡的机械效率与图乙中斜面的机械效率相同。若一个中年人推母亲沿图甲的无障碍通道上坡,母亲的质量为55kg,所坐的轮椅质量为15kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力F推轮椅匀速上坡时,母亲的动能
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(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
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
实验次数 | 物体种类 | 物重G/N | 斜面高h/cm | 斜面长s/cm | 沿斜面的拉力F/N | 机械效率/% |
1 | 小车 | 2 | 15 | 60 | ||
2 | 木块 | 2 | 15 | 60 | 1.0 | 50.0 |
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(1)沿斜面拉动物体时,应使其做
(2)分析表格数据可知,斜面倾斜程度相同时,
(3)第2次实验,木块所受摩擦力为
(2)实验过程中他们要用弹簧测力计沿木板
(3)小组发现甲、乙、丙三次实验的拉力
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6b07f23979d933fff5200059ff3518bd.png)
(4)在实验过程中,为了使实验更严谨,通过斜面高和长来确定斜面的倾斜程度,于是用刻度尺测量了斜面长为s,木块1长为a,三次实验的斜面高分别为h1、h2、h3,实验结束后他们发现,根据这些数据可以得出斜面的机械效率,请用所测量的物理量表示出乙图中斜面的机械效率:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1b789a2028e8068fad522b48c8180a41.png)
(5)他们通过计算发现甲、乙、丙的机械效率依次变小,于是从理论的角度进行了论证:按甲、乙、丙三种情况将木块1拉到顶端时,有用功
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/1/58f2b17a-3ac0-4533-adc3-16a0b499010e.png?resizew=208)
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数 | 钩码悬挂点 | 钩码总重G/N | 钩码移动距离h/m | 拉力F/N | 测力计移动距离s/m | 机械效率η |
1 | A点 | 1.5 | 0.10 | 0.7 | 0.30 | 71.4% |
2 | B点 | 2.0 | 0.15 | 1.2 | 0.30 | 83.3% |
实验次数 | 钩码重G/N | 钩码上升的高度h/cm | 弹簧测力计的示数F/N | 弹簧测力计移动的距离s/cm |
1 | 2 | 10 | 1.5 | 20 |
2 | 5 | 5 | 3.1 | 10 |
(2)第一次实验测得滑轮组的机械效率是
(3)若不计绳重与摩擦,综合上述两次实验,所用的动滑轮的重为
(4)若在第二次实验的基础上再增加一个动滑轮组成一个新的滑轮组,仍提升5N的钩码,新滑轮组的机械效率比第二次的要
(5)在实验时,小明认为测力计运动时不好观察读数,可以在静止时再读数,同组的小华认为这样不行,因为这样会使滑轮的机械效率偏
实验序号 | 物重G/N | 物体上升的 高度h/m | 拉力F/N | 绳端移动的 距离s/m | 机械效率η |
① | 4 | 0.3 | 1.8 | 0.9 | 74.1% |
② | 6 | 0.3 | 2.6 | 0.9 | 76.9% |
③ | 8 | 0.3 | 3.3 | 0.9 | △ |
(2)在第②次实验中,做的有用功是
(3)第③次实验中滑轮组的机械效率是
(4)通过分析实验数据可以得出:同一滑轮组提升的物重增大,额外功将
(5)若弹簧测力计没有竖直向上拉,则测得的机械效率将
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/22/62a5148d-bbf2-4b8e-9fa9-0f913f9c392a.png?resizew=47)
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有/J | 总功W总/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 |
(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=
(3)当斜面倾角为30°时,小明做的有用功为
(4)通过对比实验数据
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/16/171f1387-a225-49eb-b6d0-5396fbb1c4c8.png?resizew=211)
次数 | G物/N | G动/N | F/N | η/% |
1 | 6.0 | 0.3 | 2.2 | 90.9 |
2 | 6.0 | 1.0 | ||
3 | 6.0 | 1.9 | 2.9 | 69.0 |
4 | 6.0 | 3.2 | 3.4 | 58.8 |
(2)第2次实验中拉力F的示数如图乙,读数为
(3)实验中若仅增大绳端移动的距离,则滑轮组的机械效率将
(4)本实验中,在物重不变的情况下,动滑轮变重时,由摩擦引起的额外功
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/6/d0d8c520-3700-44f2-bdb1-c5155ceb1df4.png?resizew=146)