物理

针对“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有怎样的关系？”这个问题，某同学利用同一木板，搭成不同倾角的斜面，将同一小车沿斜面匀速拉动，记录实验数据如下表．

实验次数	斜面倾斜程度	小车重 G/N	小车上升高度h/m	沿斜面拉力F/N	小车移动距离S/m	有用功 W/J	总功W/J	机械效率η
1	较缓	4.0	0.2	0.9	1.2	0.8	1.08	74%
2	较陡	4.0	0.3	1.2	1.2	1.2	1.44	83%
3	最陡	4.0	0.4	1.5	1.2	1.6	1.8 1.8	89% 89%

（1）请你将该同学第三次的实验数据填入上面表格中．
（2）分析实验数据可知，在粗糙程度相同的情况下，斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面倾斜程度越小，斜面越

．（“省力”或“费力”）
（3）分析实验数据可知：在粗糙程度相同的情况下，斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是：斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越

青果学院

斜面是一种简单机械，如图是探究这种机械的特点的装置．
（1）如图甲所示那样，测量木块重量时，应使木块保持

状态，并依据

条件得出木块重量的大小等于弹簧测力计的示数．

斜面倾斜程度	木块所受重力G/N	斜面高度h/m	斜面长度s/m	沿斜面拉力F/N
较缓	5	0.2	1	2
较陡	5	0.3	1	2.6
最陡	5	0.4	1	3.2

（2）将木块放在如图乙所示的斜面上，并用测力计沿斜面匀速上拉木块，收集到右上表的数据：
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．
②请举出一个斜面应用的实例

（3）如果探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持斜面的倾斜角度和

不变，只改变

，这种研究问题的方法称之为

法，斜面的机械效率的表达式为

在探究影响机械效率的许多因素中，摩擦是一个重要的因素．例如，把物体拉上斜面时，就要克服物体与斜面之间的摩擦力而做额外功．如图所示是小李同学测定斜面的机械效率的装置图，下表是小李同学设计的记录表格．

青果学院

斜面的倾斜程度	小车重量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/J	总功 W_总/J	机械效率
较缓	10	0.1	3	1	1	3	3 3%
较陡	10	0.2	4	1	2	4	50%
最陡	10	0.3	5 5	1	3	5 5	60%

（1）表格中小李同学最后一栏没有填写完整，请你通过计算把它补充完整．
（2）分析表格中的数据，你能得到哪些结论？

同一斜面，倾斜程度越高，拉同一个物体所用的拉力越大；同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体的机械效率越高．

同一斜面，倾斜程度越高，拉同一个物体所用的拉力越大；同一斜面，倾斜程度越高，拉同一物体的机械效率越高．

在保证较省力的前提下，你能通过哪些方法来提高斜面的机械效率？

在倾斜程度一定时，选择光滑的斜面

在倾斜程度一定时，选择光滑的斜面

在粗糙程度一定时，增大倾斜程度．

在粗糙程度一定时，增大倾斜程度．

（写两条）

青果学院

常州港是国家一类开放口岸，港口位于常州市新北区．日前，我校有部分同学到常州港码头参观．芮静同学看到码头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，芮静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．
芮静同学为了证实自己的猜想是否正确，她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/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，可验证芮静的猜想

（正确/错误）的；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：

在其它条件相同时，斜面倾角越大，机械效率越高

在其它条件相同时，斜面倾角越大，机械效率越高

．
（4）除了芮静的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与

斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等

斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等

（写出一个）有关．

青果学院

（2008·汕头）如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景（杠杆的重力忽略不计）
（1）请在下表中把相关的数据填写完整

物体重 G/N	物体上升的高度 h/cm	弹簧测力计的示数 F/N	弹簧测力计的竖直距离 s/m	有用功 W/J	总功 W/J	机械效率 η/%
4			30

（2）为提高本实验中杠杆的机械效率，请提一条合理的建议：

支点所在轴处加润滑油

支点所在轴处加润滑油

青果学院

（2013·西宁）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为

N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为

%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：

由于使用杠杆时需要克服摩擦做功

由于使用杠杆时需要克服摩擦做功

．
（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

根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：

；
请简要说明两条理由：①

两次实验时钩码没有挂在同一位置

两次实验时钩码没有挂在同一位置

仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的

仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的

青果学院

小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．
（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上

拉动弹簧测力计，拉力为F₁，测得A、B两点上升的高度分别为h₁、h₂，则此次杠杆的机械效率为η=

．（用用已知或测量物理量的符号表示）
（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h₂，则弹簧测力计的示数将

（大于/等于/小于）F₁，此次弹簧测力计做的功将

（大于/等于/小于）第一次做的功，杠杆的机械效率将

（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h₂，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比

（最大/最小/三次相等）．
（4）本实验中，影响杠杆机械效率的主要因素是：

杠杆的自重

杠杆的自重

青果学院

用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．实验中，将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=

N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为

．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：

克服杠杆与支点O间摩擦及杠杆自重多做的功是额外功

克服杠杆与支点O间摩擦及杠杆自重多做的功是额外功

青果学院

（1）我们都做过用如图1所示的装置“探究杠杆平衡条件”的实验．实验前没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，则应将右端的平衡螺母向

（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡．使杠杆水平平衡的目的是

便于直接读出力臂的大小

便于直接读出力臂的大小

．
（2）我们学习过“测定机械效率”的方法．用如图2所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，规范的操作很重要．规范的操作应该是：竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码“缓慢”上升．并要及时读出弹簧测力计的示数．请你思考两个问题：
①使钩码“缓慢”上升的优点是什么？答：

便于读出弹簧测力计的示数

便于读出弹簧测力计的示数

．
②要“及时读出弹簧测力计的示数”，应该是什么时候读？（选填“上升时”、“静止时”）．答：

．
（3）某同学说“杠杆的机械效率可能与所挂钩码的重有关”．
为了探究这一猜想，一位同学用该实验装置，先后将不同重量的钩码挂在A、B两点进行实验探究，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

根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：

；
请简要说明两条理由：①

两次实验时钩码没有挂在同一位置

两次实验时钩码没有挂在同一位置

仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的

仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的

小明所在的小组利用杠杆做了两个小实验：
A：“探究杠杆的平衡条件”
（1）他们把杠杆中点置于支点上，发现杠杆的左端低右端高，他应该把杠杆两端的平衡螺母向

调节，使杠杆在水平位置上静止，这样做的好处是

便于测量力臂

便于测量力臂

（2）实验中（如图1），他们在A点挂3个钩码，在B点挂2个钩码，杠杆恰好在原位置平衡，于是他们就得到了杠杆的平衡条件，你认为他这样就得出结论存在的问题是

只进行一次实验就得出结论，实验结论不具有普遍性

只进行一次实验就得出结论，实验结论不具有普遍性

青果学院

（3）该组同学想用弹簧测力计和钩码进行实验，设计实验时提出了两种方案：一种按图2进行实验，一种按图3进行实验．你认为按图

实验方案更好，理由

便于从杠杆上直接测量力臂

便于从杠杆上直接测量力臂

（4）实验结束后，该小组的小马同学提出了新的探究问题“如果支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否依然成立，”于是采用如图3装置进行探究，他发现当杠杆平衡时，测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符，其原因是受到杠杆

的影响；
B：“探究杠杆的机械效率”
如图4所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点．
（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为F₁，测得A、B两点上升的高度分别为h₁、h₂，则此次杠杆的机械效率为η=

．（用物理量的符号表示）
（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h₂，则弹簧测力计的示数将

（大于/等于/小于）F₁，此次弹簧测力计做的功将

（大于/等于/小于）第一次做的功．
（3）他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h₂，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比

（最大/最小/三次相等）．

150