试题

题目:
青果学院学过“机械效率”后,产生一个疑问:“斜面机械效率与斜面倾斜程度有关吗?”针对这个问题,他们用学具盒里的弹簧测力计、家中的木板和学具盒做了以下实验:
(1)用光滑程度相同的斜面,改变斜面的倾斜角度,做了3次实验.实验数据如下表,请你将空白处填完整

物理量
倾角
重力
G/N
升高
h/m
拉力
F/N
移动距离
L/m
机械效率
η
较小 5 0.1 1.6 0.5 62.5%
5 0.15 2.2 0.5
较大 5 0.2 2.7 0.5 74%
(2)分析上述实验数据可知:光滑程度相同的斜面,倾角越小,沿斜面的拉力越
,斜面的机械效率越
.实验证明:机械效率的高低与省力
无关
无关

(3)若不计摩擦将重G的物体,沿斜面长L拉到高h处,则拉力F=
Gh
L
Gh
L

答案


无关

Gh
L

解:
(1)在第二组实验数据中,
W有用=Gh=5N×0.15m=0.75J
W=FL=2.2N×0.5m=1.1J
所以机械效率为η=
W有用
W
=
0.75J
1.1J
≈68%;
(2)通过分析数据可以得出,光滑程度相同的斜面,倾角越小,沿斜面的拉力越小,斜面的机械效率越低.实验证明,机械效率的高低与省力无关.
(3)因为使用任何机械都不能省功,所以其所做的功为Gh,沿斜面的拉力F=
Gh
L

故答案为:
(1)68%;
(2)小;小;无关;
(3)F=
Gh
L
考点梳理
斜面机械效率的测量实验.
(1)已知重力和升高的高度,可以得到有用功;已知拉力和运动的距离,可以得到总功.有用功与总功的比值就是机械效率;
(2)分析实验数据时,要注意明确其变量与不变量,再分析在不同实验条件下,对拉力、机械效率大小的影响;
(3)在不计摩擦时,根据使用任何机械都不省力的原理,可利用Gh求出功的大小,再除以斜面的长,可得出沿斜面的拉力;
本实验中数据的计算,主要用到功的公式和机械效率的公式.我们在探究机械效率的大小与多个变量的关系时,应注意控制变量法的运用,在分清变量与控制量的基础上,分析实验的结论.
实验题;控制变量法.
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