试题

题目:
(2009·和平区一模)青果学院
(1)小李同学在测斜面机械效率的实验中,使用图1所示的装置,他将木块从斜面底部用弹簧测力计沿斜面方向匀速拉到顶部,弹簧测力计的示数如图2所示,请将在下面的表格中填上有关数据.
木块重
G/N
斜面高
h/m
沿斜面的拉力F/N 斜面长
S/m
有用功
W/J
总功
W/J
机械效率
η
2 0.2 0.5
(2)小李同学认为摩擦是影响斜面机械效率的重要因素,为提高斜面的机械效率,他用小车代替木块重做上面的实验,并采取其它措施减小摩擦力的影响,分别将小车沿不同长度的斜面拉上同一高度,记录的数据如下表:
小车重
G/N
斜面高
h/m
沿斜面的拉力F/N 斜面长
S/m
有用功
W/J
总功
W/J
机械效率
η
6 0.2 2.5 0.5 1.2 1.25 96%
6 0.2 1.3 1 1.2 1.3 92%
6 0.2 0.9 1.5 1.2 1.35 89%
通过对上面数据的分析可得出:
①使用斜面时越省力就越要
增大
增大
(选填“增大”或“减小”)移动距离.
②斜面的机械效率与它的倾斜程度的关系是
物重、斜面粗糙程度相同时,斜面越陡(或斜面倾斜程度越大),机械效率越高
物重、斜面粗糙程度相同时,斜面越陡(或斜面倾斜程度越大),机械效率越高

③若忽略摩擦,小车重G、斜面高h、沿斜面方向的拉力F、斜面长S这几个量的关系是:
Fs=Gh
Fs=Gh

答案
增大

物重、斜面粗糙程度相同时,斜面越陡(或斜面倾斜程度越大),机械效率越高

Fs=Gh

解:(1)由图知,弹簧测力计的示数F=1N,
W=Gh=2N×0.2m=0.4J;
W=Fs=1N×0.5m=0.5J;
η=
W
W
=
0.4J
0.5J
=80%.故答案如下表所示:
木块重
G/N
斜面高
h/m
沿斜面的拉力F/N 斜面长
S/m
有用功
W/J
总功
W/J
机械效率
η
2 0.2 0.5  0.4 0.5  80% 
(2)①分析表中第2列、第3列、第4列,使用斜面时越省力就越要多移动距离.
②分析第2列、第4列、第7列数据,物重、斜面粗糙程度相同时,斜面越陡(或斜面倾斜程度越大),机械效率越高.
③若忽略摩擦,小车重G、斜面高h、沿斜面方向的拉力F、斜面长s这几个量的关系是:Fs=Gh.
故答案为:①增大;②物重、斜面粗糙程度相同时,斜面越陡(或斜面倾斜程度越大),机械效率越高;③Fs=Gh.
考点梳理
斜面机械效率的测量实验;弹簧测力计的使用与读数;机械效率的计算.
(1)从图中读出弹簧测力计的示数(拉力大小),知道斜面长,利用W=Fs求拉力做的功(总功);知道木块重和斜面高利用W=Gh求克服重力做的功(有用功),有用功与总功的比值等于机械效率.
(2)①分析表中第2列、第3列、第4列数据可知,在斜面高度一定时,拉力越小,经过的斜面长度就越长;
②分析第2列、第4列、第7列数据可知,在其他条件相同时,斜面越陡,斜面的机械效率越大;
③本实验中克服摩擦力做的功为额外功,即:总功等于有用功与额外功的和,在忽略摩擦力的情况下,额外功为0,总功等于有用功.
本题考查了有用功、总功和机械效率的计算,以及在探究斜面机械效率时影响机械效率高低和省力的因素,在忽略摩擦力时,η=1.
实验题.
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