试题

题目:
青果学院在福清江阴港码头,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/J
总 功
W/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 71%
(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上
匀速
匀速
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①次实验斜面的机械效率为
60
60
%,第②次实验中总功为
3.0
3.0
J.
(3)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,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(或大);或在其它条件相同时,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关
在其它条件相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(或大);或在其它条件相同时,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关

答案
匀速


60

3.0

在其它条件相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(或大);或在其它条件相同时,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关

解:(1)拉力克服斜面的摩擦力做功,只有物体做匀速直线运动时,根据二力平衡的知识,受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小;斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变,木块向左移动倾角变大,木块向右移动倾角变小.
(2)第①次实验斜面的机械效率η=
W有用
W
=
3.0J
5.0J
=60%;
第二次实验中总功为W=Fs=2.5N×1.2m=3.0J.
(3)对比实验②、③数据,结合控制变量法实验的一般结论形式,可以得出的结论是:在其它条件相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(或大).
故答案为:(1)匀速;左;(2)60;3.0;(3)在其它条件相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(或大);或在其它条件相同时,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关.
考点梳理
斜面机械效率的测量实验;二力平衡条件的应用.
(1)物体做匀速直线运动时,受到的力才是平衡力;斜面的倾角指的是木板与水平面的夹角,斜面倾角变大,就是木板与水平面的夹角变大.
(2)机械效率等于有用功和总功的比值,即η=
W有用
W
;总功等于沿斜面拉力和斜面长度的乘积,即W=Fs.
(3)对比实验②、③数据发现,物体的重力相同,斜面的倾斜程度不同,机械效率不同.
本题易错点在实验的结论上,控制变量法实验结论的一般形式是:在(  )一定时,(  )越(  ),(  )越(  )
实验题;控制变量法.
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