试题

题目:
青果学院小明同学想通过实验来探究斜面的机械效率和什么因素有关.他猜想斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度及斜面的倾斜度有关.他设计了如图所示的实验装置,实验中保持木块的拉力与斜面平行,并且匀速拉动木块.
(1)下面是马峰在实验中得到的数据,请你将表中未完成的空格填写完整.
实验次数 斜面倾斜程度 斜面粗糙程度 物重
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
η(%)
30° 粗糙 0.5 0.20 0.35 0.4 0.1 0.14 71
30° 稍光滑 0.5 0.20 0.30 0.4
60° 粗糙 0.5 0.28 0.45 0.4 0.14 0.18 78
(2)根据上表的数据,请你帮马峰同学总结得到的实验结论:
结论1:通过对比实验1和2,在斜面倾斜程度相同时,斜面越粗糙,机械效率越低.
结论2:通过对比实验1和3,
在斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,机械效率越高
在斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,机械效率越高

(3)你认为该实验中较难控制的操作是
匀速拉物体在斜面上运动
匀速拉物体在斜面上运动

小明对“斜面的机械效率与什么因素有关?”这一课题,提出了如下一些值得探究的猜想:
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;
②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关;
③斜面的机械效率与斜面的长度有关;
④斜面的机械效率与斜面的高度有关;
青果学院⑤斜面的机械效率与拉力的速度无关;
⑥斜面的机械效率与物体的重力无关.
给你如图所示的装置,请你选择上述猜想中的一项,并解答下列问题:
(4)下图装置设计是研究以上
猜想
(5)你选择的猜想是
,在实验探究的过程中,需要控制不变的因素有:
②③
②③
(填写序号).
答案
在斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,机械效率越高

匀速拉物体在斜面上运动



②③

解:(1)W=Gh=0.5N×0.2m=0.1J,
W=Fs=0.3N×0.4m=0.12J,
η=
W
W
=
0.1J
0.12J
=83%.
(2)实验1和3,斜面的粗糙程度一定,斜面倾角越大,斜面的机械效率越高.
(3)实验过程中要匀速拉动物体沿斜面上升,弹簧测力计示数才稳定,读数才能准确,但是很难做到匀速拉动物体沿斜面上升.
故答案为:(1)0.1;0.12;83;(2)在斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,机械效率越高;(3)匀速拉物体在斜面上运动.
考点梳理
斜面机械效率的测量实验.
(1)知道物重、物体升高的距离、拉力、拉力移动的距离,求出有用功、总功、机械效率.
(2)斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关.在斜面粗糙程度一定时,斜面倾斜程度越大,斜面机械效率越高;在斜面倾斜程度一定时,斜面越光滑,斜面机械效率越高.
(3)实验中很难保持拉动物体匀速直线运动.
通过探究斜面的机械效率的实验,让学生掌握如何用控制变量法探究物理问题,并考查了有用功、总功、机械效率的计算等.
实验题;控制变量法.
找相似题