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文档简介
1、探究斜面的机械效率、实验探究题斜面倾斜木块所受重斜面咼度沿面拉力斜面长机械效率程度力?/?/?/?/?较缓50.22.5140%较陡50.53.9164%最陡50.74.611. 用图示装置探究“斜面机械效率,实验记录如表。(1) 沿斜面拉动物体时,应使其做 运动;(2) 根据表格中的数据,可知斜面倾斜程度最陡时机械效率为(3) 由实验可得初步结论: ,机械效率越大;(4) 斜面倾斜程度越陡,物体对斜面的压力 ,木块所受摩擦力 (两空均选填“越大、“越小或“不变)。2. 小明发现,沿斜坡向上拉物体时,斜坡越陡,所需拉力越大,那么斜面的机械效率是不是越大呢?为了研究斜 面的机械效率与哪些因素有关
2、,小明设计了如下实验装置,并用同一块木板做了三次实验,数据记录如表格所 示:实验斜面的物块重斜面咼度沿斜面拉力斜面长机械次数倾斜程度?/?/?/?/?效率1较缓100.15.012较陡100.36.7145%3最陡100.58.4160%(1) 实验前要理解有用功、总功和额外功的概念,其中总功是指拉力所做的功,而拉力除了要克服物体重力做功外,还需要克服摩擦阻力做功,根据上述概念可知,测量斜面机械效率时的机械效率的表达式是??=(用表格中的字母表示);(2) 在计算出第一次的机械效率之后,综合分析三次实验的数据可以得到的结论是:;根据“ ??总=?有+ ?额的关系可以计算出第1次实验中物体所受的
3、摩擦力为 N。3.小明用图甲所示装置探究“斜面的机械效率.实验前他有如下猜测:?斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关.?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比照实验数据.次数物体物重?/?拉升高度?/?拉力?/?拉动距离?/?机械效率?/%1木块681.2080502小车6100.75100 第2次实验时斜面的机械效率为 %. 进行这两次比照实验是为了研究斜面机械效率与 的关系. 第1次实验中,木块所受摩擦力为 ?.(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
4、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??额外随斜面的水平长度??木板在水平面上的正投影长度 )的变化关系图象如图乙所示. 由图象可知:??额外与L成比. 当斜面的水平长度??= 0.4?时,拉力做的总功为 J. 假设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?4. 小明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(如下图),测得的实验数据如表中所示:实验斜面的物体重物体上升咼物体移动距有用功总功机械效沿斜面拉力次数倾斜程度?/?度?/?/?离??/?有 /?总
5、/?心、率?1较缓5.00.101.60.500.500.8063%2较陡5.00.152.20.500.751.1068%3最陡5.00.253.10.501.55(?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 次实验中拉力所做的有用功为 J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. 用图示装置探究“斜面机械效率,实验记录如下表.实验愉种 A物S斜酝 高力/cm沿斜面 的& 尢协斜更机械 翹率1木块41
6、519066.72个丰41590(1) 沿斜面拉动物体时,应使其做 运动.(2) 根据图中测力计示数,可知第2次实验的机械效率为 %.由实验可得初步结论:斜面倾斜程度相同时,越小,机械效率越大.(3) 第1次实验中,木块所受摩擦力为 N.序号斜面倾斜程度/ °物块重/?斜面高/?斜面长/?沿斜面拉力/?机械效率/%1102.40.140.81.332.32202.40.270.81.650.03203.40.270.82.349.94204.40.270.83.049.55302.40.400.82.060.06452.40.570.82.181.4向上拉动物块时读出测力计(1) 为
7、了较准确的测量出沿斜面拉力的大小,应当用弹簧测力计 示数;比拟表中“物块重和“ 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) 分析比拟表中第 次实验数据可知,斜面倾斜程度与斜面长不变时,物体的重力对斜面机械效率不产生影响;(4) 本实验还研究了 对斜面机械效率的影响,其影响规律是 7.分析第5次实验数据可知,斜面的有用功为 J总功为 J斜面对物体摩擦力为 ?为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如下图的实验装置。实验测得的数据实验斜面倾木块重力斜面咼度沿斜面拉斜面长度机械次数斜程度?/?/?力??
8、/?/?效率1较缓30.21.6137.5%2较陡30.31.813最陡30.42.0160%请你根据表中的数据解答以下问题:如下表:(1) 实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做 运动,该过程中木块的机械能 (选填“变大、“不变或“变小)。(2) 第2次实验中,斜面的机械效率为 ,斜面对木块的摩擦力为 N。(3) 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是: 。试列举出生活中利用斜面的一个实例: 。8. 如下图是某小组探究“斜面机械效率的装置图分别进行了三次实验,并记录实验数据如下:实验次数斜面倾斜程度车重?/?斜面咼?/?沿斜面拉力?/?斜面长?/?有用功?有 /?总功?总 /?机械
9、效率?1较缓20.10.610.22较陡20.20.810.40.850%3最陡20.41.210.81.2(1) 实验中,沿斜面拉动物体时,应使其做 运动.(2) 根据表中的数据可求得在第1次实验做的总功是 J第3次实验斜面的机械效率是 (3) 以下措施中,不能提高斜面机械效率的是 .A、在物体下安装轮子B、在斜面上拉更远的距离C、保持斜面长度,增加斜面倾斜程度9. 为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系山,晓龙同学利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、木块、 小车等器材设计了如下图的实验装置。实验测量的数据如下表实验斜面倾小车重量斜面咼度沿斜面拉斜面长度机械次数斜程度?/?/?力??/?
10、/?效率l较缓30.21.6l37.5%2较陡30.31.813最陡30.42.0160%请你根据表中的数据解答以下问题:(1) 实验中晓龙可以通过来改变斜面的倾斜程度。(2) 在第2次实验中,斜面的机械效率是 。(3) 斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系是 。实验中还发现,斜面材料相同时,斜面越陡越 (选填“省力或“费力)。(5) 斜面的机械效率还可能与 有关。为了通过实验验证你的猜测,还需要补充的器材是10. 斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜测:斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程 度有关他将一木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一块
11、木块沿不同的斜面 匀速向上运动下表是他们实验记录的有关数据:斜面斜面材物重斜面咼沿斜面 拉力?/?斜面长有用功总功机械效次数倾角料?/?度?/?/?有 /?总 /?总、率?130 °木板70.56.013.558.3%230 °毛巾70.56.513.56.553.8%320 °木板70.344.912.384.948.6%请将第1次实验表格的空补充完整.(2) 在第2次实验中,木块与斜面的摩擦力为 ?.(3) 分析第1、2次实验数据,可以得出:当其他条件一定时, 斜面机械效率越低.分析第1、3次实验数据,可以得出:斜面材料相同时,斜面倾角越大,斜面的机械效率越1
12、1. 如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率实验装置。小名猜测斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小悦猜测斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。表格是其中一位同学在其它条件一定时的实验 数据。(1) 实验时,沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做运动。(2) 通过比拟表格中“物块重和“两栏对应的数据,可知斜面是一种省力的简单机械。实验斜面的倾物块重斜面咼拉力斜面长机械效次数斜程度力?/?度?/?/?度?/?率?1较缓100.25.5136.4%2较陡100.47.0157.1%3最陡100.68.5170.6%(3) 表格实验数据验证了 (小名/小悦)的猜测,结论是
13、:在其它条件一定时,斜面,机械效率越高。(4) 第一次实验中,物块所受斜面的摩擦力为 N。(5) 请你进一步分析了实验数据,并结合所学物理知识,解决以下关于斜面的物理问题。图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度,木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑,该过程中斜面对木块的支持力(做功/不做功)。木块到达斜面1、2底端时的速度分别为??、?,假设斜面光滑,那么??(大于/小于/等于);假设斜面粗糙程度相同,那么??(大于/小于/等于)。12. 小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效率与斜面的哪些因 素有关呢?小刚猜测斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小
14、萌猜测可能跟斜面的倾斜程度有关。于是 他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀 速向上运动,如下图。下表是他们实验记录得有关数据。实验次数斜面倾角斜面材料物重?/?斜面咼度?/?沿斜面拉力?/?斜面长? ?/?有用功?有 /?总功?总/?机械效率?130 °玻璃70.54.913.54.971.4%230 °木板70.56.013.5330 °毛巾70.56.513.56.553.8%420 °木板70.344.912.384.948.6%515 °毛巾70.265.111.825.135
15、.7%(1) 在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面外表的材料,是为了(2) 在第2次实验中,拉力做的总功是 J斜面的机械效率是 。(3) 分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当其他条件一定时, 。(4) 假设通过分析第1、4、5次实验数据,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是:实验中还发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越 (选填“省力或“费力13. 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。实验斜面的物块重斜面咼拉力斜面长机械次数倾斜程度力?/?度?/?/?度?/?效率?1较缓50.
16、22.4141.7%2较陡50.53.2178.1%3最陡50.74.3181.4%1分析表中的数据可得出:在其它条件一定时,斜面越缓越 力 选填“省或“费;斜面越陡,机械效率越选填“高或“低。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0.5?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4.5?,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拟,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
17、“等于。14. 如下图是某一学习小组探究“斜面的机械效率与坡度的关系实验装置及实验数据记录表:斜面的倾斜程度物块重?/?斜面咼?/?沿斜面 拉力?/?斜面长?/?机械效率?/%较缓100.15.0120较陡100.36.71最陡100.58.0162.5(1) 沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做 运动。(2) 根据表中数据可求出第 2次实验的机械效率为 (保存一位小数)。由上述实验可得初步结论:在其他条件不变的情况下, ,斜面的机械效率越大。(3) 当斜面最陡时,物块受到斜面的摩擦力是 N。15. 小亮看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到物理课上学到的知识,提出了以下两个
18、问题: 斜面越缓越省力,是不是机械效率也越高呢? 对于同一个斜面,是不是所拉的物体越重,机械效率越高呢?为了解决以上问题,小亮与几个同学一起用如下图的装置进行了屡次实验探究,记录的局部实验数据如下表:实验次数斜面倾角物重??/?斜面咼度?/?沿斜面拉力??/?斜面长?/?有用功?有 /?总功??总/?机械效率?/%145 °10.70.910.977.8230 °10.50.710.50.771.4330 °20.51.4111.4(1) 表格中缺少2个数据,请补充完整(保存一位小数)。(2) 在实验操作过程中,应沿斜面向上 拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,
19、应该把木板下面的木块向(选填“左或“右)移动。(3) 通过比照实验1、2的数据,得出的结论是斜面越缓越省力,机械效率越(4) 通过比照实验 (选填实验次数)的数据,得出的结论是对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力16. 如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率实验装置。小名猜测斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小悦猜测斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。表格是其中一位同学在其它条件一定时的实验 数据。(1) 实验时,沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做运动。(2) 通过比拟表格中“ 和“两栏对应的数据,可知斜面是一种省力的简单机械。实验斜面的倾物块重斜面咼拉力
20、斜面长机械效次数斜程度力??/?度?/?/?度??/?率?1较缓100.25.5136.4%2较陡100.47.0157.1%3最陡100.68.5170.6%(3) 表格实验数据验证了 (小名/小悦)的猜测,结论是:在其它条件一定时,斜面,机械效率越高。(4) 第一次实验中,物块所受斜面的摩擦力为 N。(5) 请你进一步分析了实验数据, 并结合所学物理知识, 解决以下关于斜面的物理问题。 图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度,木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑,该过程中斜面对木块的支持力(做功/不做功)。木块到达斜面1、2底端时的速度分别为??、?,假设斜面光滑,那么??(大于/小于/等于
21、);假设斜甲乙面粗糙程度相同,那么??(大于/小于/等于)。17. 小亮看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到物理课上学过的知识,提出了以下两个问题:(1) 斜面越缓越省力,是不是机械效率越高呢?(2) 对于同一个滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高;对于同一个斜面,是不是所推的物体越重,机械效 率越高呢?为了解决以上问题,小亮与几个同学一起用如下图的装置进行了屡次实验探究,记录的局部实验 数据如下表:实验斜面物重斜面咼沿斜面拉斜面长有用功总功机械效率次数倾角?/?度?/?力??/?/?有 /?总 /?心、?(%)45 °10.70.910.977.830 °10.50.7
22、10.50.771.430 °20.51.4111.4(1) 表格中缺少2个数据,请补充完整(保存一位小数)., (2) 在实验操作过程中,应沿斜面向上 拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向(选填“左或“右)移动.(3) 通过比照实验 的数据,得出的结论是斜面越缓越省力,机械效率 (4) 通过比照实验的数据(选填实验次数),得出的结论是对于同一斜面,机械效率与所拉动物体的重力18. 如下图,是某同学“探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系的实验,并得到下表 所示的实验数据。斜面与水小车的重斜面的粗斜面的高度沿斜面的斜面长有用功总功机械效率平面
23、夹角力??/?糙程度?/?拉力??/?/?有 /?总 /?%2002玻璃面0.090.60.50.180.30603002玻璃面0.211.10.50.420.5576.445。2玻璃面0.361.80.50.7245。2棉布面0.362.00.50.721.0072(1) 此探究实验采用的物理研究方法是 ;(2) 请将上表中空格补充完整;(3) 请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论:结论一:当其他条件相同时,斜面与水平面的夹角越大,机械效率越高。结论二:。19. 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。实验斜面的倾
24、物块重斜面咼拉力斜面长机械效次数斜程度力G/N度 h/niF/N度S/m率q1較缓50.22.4141.7%2较陡50.53-21 T78.1%3最陡50.74.3181.4%(1)分析表中的数据可得出:斜面越陡越 力(选填“省或“费)。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0.5?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4.5?,他们测得这种情况下斜面的机械效率为。(3) 把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与 和有关。(4) 当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的摩擦力
25、(选填“大于、“小于或“等于)物块所受的拉力。20. 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测: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角有关。小华同学为了证实自己的猜测是否正确,于是他用同一块木板组成如下图的装置进行了实验探究,记录的实验数据如表:实验斜面倾物块重斜面咼沿斜面拉斜面长有用功总功斜面的机次数角?量?/?度?/?力?/?/?有 /?总 /?心、械效率30 °5.00.64.21.23.05.030 °3.00.62.51
26、.21.860%45 °3.00.82.81.22.43.471%(1) 在实验操作过程中,应平行于斜面向上拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向移动(填“左或“右)。(2) 根据表格中数据,第 次实验斜面的机械效率为 %,第次实验中总功为 J。(3) 通过比照实验、数据,可验证小华的猜测 (填写字母)是(选填“正确或“错误);通过比照实验 、数据,可以得出的探究结论是:其他方面一定时,斜面的倾角越,机械效率越高。除了小华的猜测以外,请你猜测斜面的机械效率还可能与 (写出一个)有关。(5)生活中斜面的应用是21. 小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省
27、力情况、斜面的机械效率与 斜面的倾斜程度之间的关系,如下图。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?的大小屡次测量,得到如表的数据:斜面倾斜角?小车重?/?斜面咼?/?斜面长?/?拉力?/?有用功?有 /?总功?总 /?机械效率??12 °50.212.12.148%30 °50.513.62.569%45 °50.714.33.54.381.4%(1)请将表格中的数据填写完整:,(2) 实验过程中拉力的方向应 。(3) 分析表中的数据,可以得出的探究结论是: 斜面倾斜角?越,斜面越省力,斜面的机械效率越 22. 如下图是某一科学小组探
28、究“斜面的机械效率实验装置及实验数据记录表:斜面的倾斜程度物块重(?)斜面高(?)沿斜面拉力(?)斜面长(?)机械效率较缓100.15.01较陡100.36.7145%最陡100.5162.5%运动;表格中空缺的两项数据为(1) 沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做(2) 本实验研究了 对斜面机械效率的影响,其影响规律是 (3)表中数据中,斜面最陡时,拉力所做的额外功为J;物块受到斜面的摩擦力是 N。比拟表中“物块重和“ 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。23. 小明同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关这一课题提出了一些值得探究的猜测,斜面的
29、机械效率跟:A斜面的倾斜程度有关;??斜面的粗糙程度有关;??物体受的重力有关。小刚同学为了证实其中的局部猜测是否正确,设计方案并进行 了探究,下表反映了他的探究过程。(参看图7,表中、两次实验所用斜面是相同的,设物体在斜面上做匀速直线运动)实验次数斜面斜面粗糙程度物重??/?斜面咼度?/?沿斜面拉力??/?斜面长?/?有用功?有 /?总功?总 /?机械效率?%)37 °粗糙20.61.711.21.737 °较光滑20.61.411.28645 °粗糙20.71.811.41.878(1) 请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据。(2) 通过比照实验 、数据,
30、可验证猜测 (填写字母)。(3) 通过比照实验、数据,可以得出的探究结论是:当斜面的粗糙程度一定时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率的值越。(4) 假设要验证猜测C,应控制斜面的倾斜程度和 不改变。24. 某综合实践小组用图示装置探究“斜面机械效率,实验记录如下:实验次数物体种类物重??/?斜面高?/?沿斜面的拉力??/?斜面长?/?机械效率?1木块4151.19060.6%2小车4150.790(1) 沿斜面拉动物体时,使其做 运动。(2) 表格中第二次实验机械效率的数据是 。(3) 由实验可以得出初步结论:斜面倾斜程度相同时, 小,机械效率越大。答案和解析1. 【答案】匀速直线76.1%
31、 斜面越陡越小 越小【解析】解:(1) 为了保证弹簧测力计示数的稳定,便于读数,应让木块做匀速直线运动;(2) 斜面倾斜程度最陡时,机械效率为:?有 ?5? X 0.7?=?= ?= 4.6? X 1?X 100% 心 76 ;总(3) 实验中控制了物重、斜面与物体接触面的粗糙程度等因素相同,根据表格中的数据可知:斜面越陡,斜面的机 械效率越大;(4) 斜面倾斜程度越陡,物体对斜面的压力越小;在接触面的粗糙程度相同时,压力越小,摩擦力越小。故答案为:(1)匀速直线;76.1% ; (3)斜面越陡;(4)越小;越小。(1) 要测量沿斜面的拉力,就要让木块做匀速直线运动,因为只有这样,弹簧测力计的
32、示数稳定,测量才够准确; ?有 ?根据 仕莎=?求出斜面的机械效率;总 .(3) 分析表格中数据,得出斜面倾斜程度与斜面机械效率的关系;(4) 滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。此题考查了斜面机械效率的探究实验,涉及到实验的考前须知、功和机械效率的计算,利用好控制变量法分析数据 得出结论是关键。?2. 【答案】 石X 100% 其他条件相同时,斜面越陡,机械效率越高4?=?有-X 100%?总丿总、?莎X100% ;【解析】解:(1)总功是指拉力所做的功,此题中沿斜坡向上拉物体时,克服物体自重做的功为有用功,测量斜面机械效率时的机械效率的表达式是:(2) 根据表中数据,第一次的机
33、械效率:?-?10? X 0.1?=瓦 X100% = ?X100% =命r?X100% = 20%,总纵向分析三次实验的数据可以得到的结论是:其他条件相同时,斜面越陡,机械效率越高;根据??总=?- + ?额,第1次实验中做的额外功: ?额=?总-?- = ?= 5.0? X 1?- 10? X 0.1?= 4?而本实验中克服物体与斜面之间的摩擦力做的功为额外功,物体所受的摩擦力为:?4?而=4?。故答案为:?(1)丽X100% ;(2) 其他条件相同时,斜面越陡,机械效率越高;(3) 4。(1) 此题中沿斜坡向上拉物体时,克服物体自重做的功为有用功,据此得出测量斜面机械效率时的机械效率的表
34、达式;?有?(2) 根据表中数据,由 作?-灯°°% = ?孑1°°%求了第一次的机械效率;总纵向分析三次实验的数据得出结论;而本实验中克服物体与斜面之间的摩擦力做的功为额外功,根据??总=?有 + ?额求出第1次实验中做的额外功,根据?= ?求?出物体所受的摩擦力。此题研究斜面的机械效率与哪些因素有关,考查实验原理、机械效率的计算、数据分析及功的公式的运用。3. 【答案】匀速;8°粗糙程度;0.6;正;2.3; 2【解析】解:(1)沿斜面拉动物体时,为使弹簧测力计的示数稳定,便于读数,所以应尽量使物体做匀速直线运动.?有? 6? X 0.1?
35、(2)斜面的机械效率??=?=厉?= 0.75? X 1?= 80% .''总 ''''' 由图可知,物体的重力是相同的,小车和木块与斜面的接触面的粗糙程度是不同的,故探究的是斜面的机械效率与粗糙程度的关系; 沿斜面拉木块做的有用功??有=?= 6?X 0.08? = 0.48?拉力做的总功??总=? 1.2? X 0.8?= 0.96?那么额外功??额=?总-?有 = 0.96? 0.48? 0.48?由??额=?得,木块所受摩擦力??=為=曙?= 0.6?. 由表中实验数据可知,??额外与L成正比;当斜面的水平长度??= 0.40?时
36、,斜面高度?= V?- ?= V (0.5?)2 - (0.4?) 2 = 0.3?,此时有用功??有用'=?= 5? X 0.3? = 1.5?总功?总'=?有用'+ ?额外=1.5? 0.8?= 2.3?当木板平放在水平桌面上,斜面的水平长度??= ?= 0.50?,设此时的额外功为W,那么0.45? _0.90?=0.50?,贝U ?= 1?由?= ?得,?=竺?1?0.5?=2?物体做匀速运动,由平衡条件得:弹簧测力计的拉力??= ?= 2?;故答案为:(1)匀速;(2)80 ;粗糙程度;0.6 ; (3)正;2.3 ;2 .(1) 从实验操作方便的角度考虑,要
37、测量沿斜面的拉力,就要让木块做匀速直线运动,因为只有这样,弹簧测力计 的示数稳定,测量才够准确;"有?(2) 根据??=初=云求出机械效率;总根据表格中的相同点和不同点分析;求出总功和有用功,然后求出额外功,根据?= ?求?出摩擦力;(3) 分析表中实验数据,得出额外功与斜面水平长度的关系; 根据斜面的长度与斜面水平长度,由勾股定理求出斜面的高度,然后由功的公式求出有用功与总功; 当木板放在水平面上时,克服摩擦力做的功为额外功,根据额外功与斜面水平长度的关系求出斜面水平时的额外 功,由功的公式求出摩擦力,然后由平衡条件求出弹簧测力计的拉力.此题考查了求斜面效率、实验数据分析、求拉力等
38、问题,有一定的难度;掌握功的计算公式、效率公式、总功与有 用功与额外功间的关系即可正确解题.4. 【答案】匀速直线;1.25 ; 80.6% ;省力;斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关,倾斜程度越大,机械效率越 高【解析】解:(1)为了使弹簧测力计示数稳定,应沿斜面匀速拉动物体;有用功?有=?= 5? X0.25?= 1.25?总功:??总=?= 3.1? X 0.5?= 1.55?有用1.25?=用=x 100%?已1.55? 2U/O丿总、=80.6% ;(3) 通过比拟发现,实验 1中力最小,实验 3中力最大,而实验1中斜面最缓,实验 3中斜面最陡, 故可得:在粗糙程度一定时,斜面倾斜程
39、度较缓较省力;(4) 由数据分析可知,三次实验中,斜面越陡,机械效率越高;故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关,倾斜程度越大,机械效率越高.故答案为:匀速直线;(2)1.25 ; 80.6% ; (3)省力;(4)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关,倾斜程度越大, 机械效率越高.(1) 沿斜面拉动物体时,应使其做匀速运动;(2) 根据??有用=?算出有用功;由机械效率的计算式可求得机械效率;(3) 通过分析表格可看出,实验1中所用的力最小,而实验 1中斜面较缓;(4) 通过比拟三次实验可发现斜率与斜面倾斜程度的关系.影响斜面机械效率的因素有:提升物体的重力、斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度,研究
40、机械效率与其中某个因素 的关系,采用控制变量法的思想.5. 【答案】(1)匀速直线;(2) 95.2% ;摩擦力;(3) 0.33【解析】【分析】此题考查探究斜面机械效率的实验,注意控制变量法的应用,会计算斜面的机械效率。(1) 在实验过程中,应用弹簧测力计拉着物体沿斜面做匀速直线运动;?有(2) 根据表格中的数据,计算出有用功、总功,根据??=矿X 100%求出机械效率;由实验分析可得初步结论:斜面-总倾斜程度相同时,摩擦力越小,机械效率越大;根据数据计算出有用功、总功,再根据??额=?总-?有求出额外功,??额=?求出摩擦力。【解答】(1) 为了保证弹簧测力计的示数稳定,就要让木块做匀速直
41、线运动;由表格数据可知:有用功为??有=?= 4? X0.15? = 0.6?由图知弹簧测力计的分度值为0.1?,示数为0.7?,总功为??总=?= 0.7? X 0.9? = 0.63?有机械效率??=初 X 100% = 0.6?X 100% 疋 95.2% ,?总0.63?由实验分析可得初步结论:斜面倾斜程度相同时,摩擦力越小,机械效率越大;额外功?额=?总-?有 = 0.63? °.6?= 0.03?额=?=- 0 33?。-0.9?-故答案为: 匀速直线;95.2% ;摩擦力;(3)0.33。6. 【答案】(1)平行于斜面匀速直线(2) 斜面的拉力省力(3) 2 、 3、
42、4(4) 斜面倾斜程度在物体重力与斜面长度不变时,斜面倾斜程度越大,斜面机械效率越高(5) 0.96 1.6 0.8【解析】【分析】(1) 根据力和运动的关系的相关知识,结合题意来分析解答;(2) 根据拉力与物体的重力的关系可以分析出斜面是否省力;(3) 根据斜面倾斜程度和斜面长不变时,从表中选择实验的序号即可;(4) 根据表中的数据,结合题意来分析解答;(5) 根据第五次实验的数据计算出有用功、总功和摩擦力即可。此题主要考查了学生对探究斜面的机械效率的实验的相关知识的理解和运用能力。【解答】才能准确测出拉力的大小;(1) 只有弹簧测力计拉物体平行于斜面匀速直线运动时,拉力和摩擦力才是一对平衡
43、力,(2) 通过比拟物块重和沿斜面的拉力的大小可知,拉力小于物体的重力,所以斜面是一种省力的简单机械;(3) 由表中的数据可知,2、3、4次实验中斜面倾斜程度和斜面的高度不变,物体的重力对斜面的机械效率不产生影 响;(4) 由表中的1、5、6组数据可知,物块的重力相同,斜面的长相同,斜面面的倾斜程度不同,斜面的机械效率不同,所以本实验还研究了斜面倾斜程度对斜面机械效率的影响,其影响规律是在物体重力与斜面长度不变时,斜面倾斜程度越大,斜面机械效率越高;由第5次实验数据可知,斜面的有用功为:??有用=?= 2.4?X 0.4?= 0.96?总功为:??总=?2.0? X0.8? = 1.6?斜面对
44、物体摩擦力为:??= ?额=?总-?有用=1.6?-0.96?= 0 8?。? ? 0.8? '故答案为:(1) 平行于斜面匀速直线;(2) 斜面的拉力;省力; 2、3、4 ;(4) 斜面倾斜程度;在物体重力与斜面长度不变时,斜面倾斜程度越大,斜面机械效率越高;(5) 0.96 ; 1.6 ; 0.8。7. 【答案】匀速直线变大 50% 0.9斜面越陡,其机械效率越高盘山公路【解析】解:(1) 实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做匀速直线运动,动能不变,因木块高度变大,重力势能变大,该过程中木块的机械能变大;?有 ?3? X 0.3?第2次实验中,斜面的机械效率:??=?= 1
45、.8? X 1?X100% = 50%。总额外功:??额在第 2 次实验中,有用功??有=?= 3?X 0.3? = 0.9?总功??总=?= 1.8?X 1?= 1.8?总-?有=1.8? 0.9?= 0.9?根据??额=?可得摩擦力:?"额?=-?0.9?0.9?;1?(3) 由表中数据可知:斜面越陡,其机械效率越高;生活中利用斜面的实例:盘山公路。故答案为:(1)匀速直线;变大;(2)50% ; 0.9 ; (3)斜面越陡,其机械效率越高;(4)盘山公路。(1) 实验用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做匀速直线运动,测力计示数才恒定;动能大小与物体的质量和速度大小有关,重力势能大
46、小与物体的质量和举高的高度有关,据此分析;oo?有 ?(2) 根据表中数据,由??= ?-=函?X100%求出第2次实验中斜面的机械效率;总在第2次实验中,求出额外功,根据??额=?可得摩擦力:(3) 由表中数据得出结论;生活中利用斜面的实例:盘山公路。此题为斜面机械效率的测量实验,考查了斜面摩擦力的计算、机械效率的计算、影响机械能大小的因素及数据分析能力。8. 【答案】(1)匀速直线(2) 0.6 ; 66.7%(3) ?【解析】【分析】此题考查了探究斜面的机械效率实验设计,有用功,总功,额外功的计算,机械效率计算。(1) 为了保证弹簧测力计的示数稳定,便于读数,应让木块做匀速直线运动;有用
47、功为??有=?,总功为??总,机械效率 ',二;M总(3) 斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关。在斜面粗糙程度一定时,斜面倾斜程度越大,斜面机械效率越高;在斜面倾斜程度一定时,斜面越光滑,斜面机械效率越高。【解答】(1) 为了使弹簧测力计示数稳定,应沿斜面匀速拉动物体;第1次实验做的总功是??总=? 0.6? X 1? = 0.6?第3次实验斜面的机械效率是I厂;(3) 斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关。在物体下安装轮子,减小了粗糙程度,可以提高斜面机械效率;保持斜面长度,增加斜面倾斜程度,可以提高斜面机械效率;在斜面上拉更远的距离,不可以提高斜面机械
48、效率。故答案为:匀速直线;(2)0.6 ; 66.7 ; (3)?。9. 【答案】(1)移动木块(平放、竖放、侧放木块)(调整长木板);(2)50% ;(3)斜面倾斜程度越大,机械效率越高(斜面越陡,机械效率越高);(4)费力;(5) 斜面的粗糙程度(斜面材料);粗糙程度不同的斜面(材料不同的长木板或斜面)。【解析】【分析】(1) 对于斜面来说,要想改变斜面的倾斜程度,可以从改变木块的位置或改变木板的位置的角度分析即可判断。即可以将木块平放、竖放、侧放等即可。?-(2) 机械效率等于有用功和总功的比值,即??=石-X100%,故在该题中,克服木块重力所做的功是有用功,沿斜面.总向上的拉力所做的功是总功,故再据机械效率的计算公式即可得出答案;(3) 分析斜面在不同倾斜程度的情况下的机械效率的数值即可得出机械效率与斜面倾斜度的关系;(4) 分析斜面在不同倾斜程度的情况下的沿斜面拉力的大小即可得出结论;(5) 在有用功相同的情况下, 机械效率的大小与额外功的大小有关,且由于木块克服斜面的摩擦所做的功是额外功, 故能判断出斜面的机械效率还可能与什么因素有关,进而判断出所需要添加的器材。 了解实验的原理,才能利用公式求出最终的机械效率,也才能选对仪器,明确需要测量的数据。这里同样用到了控 制变量法,是我们应该注意的,并且在分析实验的数据时,一定要选取在相关条件不变时,观察机械效率是否与
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