斜面机械效率的计算实验题练习题及答案-初中物理-第7页-组卷网

2022九年级·全国·专题练习

实验题 | 适中(0.65) |

解题方法

1 . 小芳同学设计了一个高度可调节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，如图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角的大小多次测量，得下表所示的数据：

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/J	总功 W_总/J	机械效率
12°	5	0.2	1	2.1	_____	2.1	48%
30°	5	0.5	1	3.6	2.5	_____	69%
45°	5	0.7	1	4.3	3.5	4.3	_____

（1）在上表空格中填上适当的数据；
（2）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越___________，斜面越省力，斜面的机械效率越__________；
（3）实验过程中拉力的方向应与斜面__________；
（4）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持__________不变，斜面的光滑程度不变，只改变__________，这种研究问题的方法我们称之为__________；
（5）在上述实验中，物重、斜面高度不变，若不考虑斜面摩擦，如图所示，哪个图能正确表示F与斜面长度s的关系( )：

2022-12-21更新 | 381次组卷 | 1卷引用：第十二章机械效率-讲核心

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22-23九年级上·广东茂名·期中

实验题 | 适中(0.65) |

二力或多力平衡问题斜面机械效率的计算控制变量法

解题方法

探究机械效率的实验问题

2 . 在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：
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程度有关。
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如题图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：

实验次数	斜面倾角θ	物块重量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 总/J	斜面的机械效率η
①	30°	5.0	0.6	4.2	1.2	3.0	5.0
②	30°	3.0	0.6	2.5	1.2	1.8		60%
③	45°	3.0	0.8	2.8	1.2	2.4	3.4	71%

（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上______拉动木块；
（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为______%，第②次实验中总功为______J。
（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想______ （填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：______。
（4）此实验主要用到的研究方法是 ______。

2022-12-15更新 | 427次组卷 | 2卷引用：广东省茂名市茂南区部分学校2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试题

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22-23九年级上·江苏南通·期中

实验题 | 容易(0.94) |

斜面机械效率的计算斜面的机械效率探究实验的设计

解题方法

探究机械效率的实验问题

3 . 小明用如图所示装置，沿斜面拉动物体时，使物体做匀速直线运动来探究“斜面机械效率”，实验记录如表。

实验次数	物体种类	物重G/N	斜面高h/cm	沿斜面的拉力F/N	斜面长s/cm	机械效率η/%
1	小车	9	10	1	100	90
2	木块	9	10	______	100

（1）根据图中弹簧测力计示数为______N，可知第2次实验的机械效率为______%；
（2）比较表中“物重”和“______”两栏对应的数据，可知斜面是一种______（选填“省力”或“费力”）的简单机械；
（3）由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，______越大，机械效率越小；第2次实验中，木块所受摩擦力为______N。

2022-12-15更新 | 343次组卷 | 3卷引用：江苏省南通市海安市2022-2023学年九年级上学期期中物理试题

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22-23九年级上·江苏无锡·期中

实验题 | 适中(0.65) |

斜面机械效率的计算斜面的机械效率探究实验的设计

解题方法

探究机械效率的实验问题

4 . 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。

（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 _____，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为 ____N；
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若这位母亲的质量为60kg，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 _____N。

2022-11-03更新 | 104次组卷 | 2卷引用：江苏省无锡市梁溪区2022-2023学年九年级上学期期中物理试题

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20-21九年级上·陕西安康·期中

实验题 | 较易(0.85) |

斜面模型及相关计算斜面机械效率的计算

解题方法

探究机械效率的实验问题

5 . 在穗港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：
A．斜面的机械效率可能与放在斜面上的物体的重力有关。
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，并记录实验数据如下表：

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	3.0	5.0
2	30°	3.0	0.6	2.5	1.2	1.8		60%
3	45°	3.0	0.8	2.8	1.2	2.4	3.4	71%

（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上_____拉动木块；
（2）根据表格中数据可以算出，第1次实验斜面的机械效率为_____；第2次实验中总功为_____J；
（3）要验证小华的猜想A，必须对比第_____（填序号）组实验数据，并得出结论：斜面的机械效率与放在斜面上的物体的重力_____关（选填“有”或“无”）；
（4）要验证小华的猜想B，必须对比第_____（填序号）组实验数据，并得出结论：其他条件相同时，斜面倾斜角θ越_____（选填“大”或“小”），斜面越省力，斜面的机械效率越_____（选填“高”或“低”）；
（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与_____（写出一个）有关。

2022-10-30更新 | 273次组卷 | 3卷引用：陕西省安康市汉滨初中2020-2021学年九年级上学期期中物理试题

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22-23九年级上·江苏盐城·阶段练习

实验题 | 较难(0.4) |

计算机械的总功、有用功和额外功斜面机械效率的计算斜面的机械效率探究实验的设计

解题方法

探究机械效率的实验问题有用功额外功总功机械效率的计算问题

6 . 小明用图甲所示装置探究“斜面的机械效率”。

实验前他有如下猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关；
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
（1）实验中，沿斜面拉动物体时，应使其做_________运动；
（2）下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据；

次数	物体	物重G/N	拉升高度h/cm	拉力F/N	拉动距离s/cm	机械效率η
1	木块	6	8	1.20	80	50%
2	小车	6	10	0.75	100

①第2次实验时斜面的机械效率为_________；
②进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与_________的关系；
（3）小明利用该实验装置进一步研究发现，将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面，用弹簧测力计把5N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中，额外功W_额外随斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）的变化关系图像如图乙所示；
①由图像可知：W_额外与L成_________比；
②当斜面的水平长度L＝0.4m，拉力做的总功为_________J；
③若将木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为_________N。

2022-10-12更新 | 288次组卷 | 1卷引用：江苏省盐城市盐都区第一共同体2022-2023学年九年级上学期第一次自主检测物理试题

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21-22九年级·江苏扬州·阶段练习

实验题 | 适中(0.65) |

斜面模型及相关计算计算机械的总功、有用功和额外功斜面机械效率的计算斜面的机械效率探究实验的设计

解题方法

探究机械效率的实验问题有用功额外功总功机械效率的计算问题

7 . 学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点。他将木块放在如图所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉木块，收集到下表中的实验数据：

斜面倾斜程度	小车重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/%
较缓	5	0.2	1	2.1	1.0	2.1	47.6
较陡	5	0.5	1	3.6	2.5	▲	69.4
最陡	5	0.7	1	4.3	3.5	4.3	81.4

（1）比较表中木块重力G和拉力F的大小，得出：使用斜面时___________（选填“能”或“不能”）省力；斜面倾斜程度越大越___________（选填“省力”或“费力”）；
（2）表格中的空格中的是数据应为：___________；
（3）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越___________；
（4）若将木块换成等质量的小车做实验，机械效率将___________（变大/变小/不变）。

2022-10-10更新 | 85次组卷 | 1卷引用：江苏省扬州江都区八校联谊2022-2023学年九年级第一次月考物理试题

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22-23九年级上·江苏镇江·阶段练习

实验题 | 适中(0.65) |

功的计算和估算有用功、额外功和总功的概念斜面机械效率的计算

解题方法

探究机械效率的实验问题功的计算问题

8 . 小明利用三块材质相同、长度不变的木板，组装成三个高度相同的斜面来探究“斜面的特点”。实验中，他用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面向上运动，如图所示。下表是他记录的有关实验数据。

试验次数	倾斜程度	物块重量G/N	高度h/m	有用功W_有用/J	沿斜面拉力F/N	斜面长s/m	总功W_总/J	机械效率
1	较缓	1.5	0.3	0.45	0.8	1.0	0.8	56%
2	较陡	1.5	0.3	0.45	0.9	0.8	0.72	63%
3	最陡	1.5	0.3	0.45	1.0	0.6

（1）实验过程中，应拉动木块做_____（选填“匀速”或“变速”）直线运动；
（2）由上表可知，当其他条件一定时，斜面越长，越_____；（选填“省力”或“费力”）
（3）在第3次实验中，拉力所做的总功是_____J，斜面的机械效率是_____；
（4）实验中，有用功与总功不相等的原因是_____。

2022-10-10更新 | 95次组卷 | 2卷引用：江苏省句容市华阳片区2022-2023学年九年级上学期第一次月考物理试题

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22-23九年级上·江苏扬州·期末

实验题 | 适中(0.65) |

斜面机械效率的计算提高斜面的机械效率斜面的机械效率探究实验的设计

解题方法

探究机械效率的实验问题有用功额外功总功机械效率的计算问题

9 . 小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？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程度有关。

小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：

次数	斜面倾角	物块重量G/N	斜面高度h/m	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
①	30°	5.0	0.6	4.2	1.2	3.0	5.0
②	30°	3.0	0.6	2.5	1.2	1.8		60%
③	45°	3.0	0.8	2.8	1.2	2.4	3.4	70%

（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上______直线拉动木块；
（2）根据表格，第①次实验斜面机械效率为______%；第②次实验总功为______J；第③实验摩擦力约______N（保留一位小数）；
（3）通过对比①、②实验数据，可验证猜想______（A/B）；通过对比②、③实验数据，可得到结论：当斜面粗糙程度和物重一定时，______。