试题

题目:
青果学院小明认为“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度没有关系”.针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验,如图,并记录实验数据如下:
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/J
总功
W/J
机 械
效 率
1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.5 0.50 0.8 63%
2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.5
(1)将表格中的空白数据填上.
(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越
费力
费力

(3)通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:
斜面越陡,机械效率越高
斜面越陡,机械效率越高

(4)如果小明还想要探究斜面的机械效率与物体重力的关系,请你来完成实验:
①实验时需要的器材有:一块长木板、弹簧测力计、刻度尺各一把和
重力不同、其它方面都相同的几个木块
重力不同、其它方面都相同的几个木块

②实验时应控制不变的条件是:接触面的粗糙和
斜面倾斜程度
斜面倾斜程度

答案
费力

斜面越陡,机械效率越高

重力不同、其它方面都相同的几个木块

斜面倾斜程度

解:(1)第3次实验:
W=Gh=5.0N×0.25m=1.25J,
W=Fs=3.1N×0.5m=1.55J,
η=
W
W
=
1.25J
1.55J
≈81%;如下表所示:
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/J
总功
W/J
机 械
效 率
1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.5 0.50 0.8 63%
2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.5  1.25  1.55  81%
(2)从表中数据知:斜面倾斜程度越大,需要的拉力越大,即:斜面越陡越费力;
(3)实验中在控制了物重、斜面与物体接触面的粗糙程度等相同的情况下,斜面倾斜程度越大斜面机械效率越高;
(4)①要探究斜面的机械效率与物体重力的关系,除所给器材,还需要重力不同、其它方面都相同的几个木块;
②若要探究机械效率与物体重力的关系,需要控制斜面粗糙程度、斜面倾斜程度不变,只改变物体重力.
故答案为:(1)如上表所示;
(2)费力;
(3)斜面越陡,机械效率越高
(4)①重力不同、其它方面都相同的几个木块;②斜面倾斜程度.
考点梳理
斜面机械效率的测量实验;控制变量法与探究性实验方案;斜面的机械效率.
(1)根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出总功,利用η=
W
W
求出第三组斜面的机械效率.
(2)分析表中第二列与第五列,斜面越陡越费力,斜面越缓越省力.
(3)分析表中第二列与第九列,斜面倾斜程度越大斜面机械效率越高.
(4)如果要探究斜面的机械效率与物体重力的关系,必须控制其它变量相同,还需要重力不同、其它方面都相同的几个木块.
本题通过实验探究了斜面的机械效率、省力与斜面倾斜程度的关系以及机械效率与物体重力的关系,还涉及到了有用功、总功、机械效率的计算,对这几个概念一定要做到真正理解,同时要会根据控制变量法分析实验数得出结论和设计实验.
实验题;设计与制作题;控制变量法.
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