物理
“测算简单机械的效率”实验
下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据:
斜面倾斜程度
小车重力
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
33%
较陡
10
0.2
4
1
2
4
50%
最陡
10
0.3
5
1
3
5
60%
请分析数据,得出结论:
同一斜面,物重相同时,倾斜程度越大,机械效率越高
同一斜面,物重相同时,倾斜程度越大,机械效率越高
.
在“探究斜面”的实验中
(1)设计实验:按如图所示的方式,将小车拉上斜面顶端,分别测出拉力F,小车沿斜面通过的距离s,小车和钩码总重力G,小车上升的高度h,比较Fs与
Gh
Gh
的大小关系.
(2)实验注意点是:应该沿
斜面向上
斜面向上
拉动小车,使小车做
匀速
匀速
运动.
(3)实验器材:斜面、小车、钩码、弹簧测力计和
刻度尺
刻度尺
等.
(4)实验过程:I用弹簧测力计测出小车和钩码的总重力G,将小车从斜面底部按要求拉到斜面顶部,读出拉力F的示数.II用刻度尺测出小车沿斜面运动的距离s,小车上升的高度h.III改变放置的钩码数量,从而改变车重,重复上述步骤两次.进行实验步骤III的目的是:
进行多次实验,得出普遍结论
进行多次实验,得出普遍结论
.
(5)实验记录:将相关实验数据记录于表格中,请你设计这个表格:
(6)交流论证:分析实验数据发现F·s与G·h近似相等.这说明使用斜面虽然省力,但却
费
费
距离.小芳所在的实验小组用木块代替小车,结果发现F·s明显大于G·h,你认为出现这一现象的主要原因是
克服摩擦力做了额外功
克服摩擦力做了额外功
.
斜面也是一种简单机械.如图所示,已知斜面上木箱的质量m=40kg,人对木箱的拉力F=75N,斜面长s=4m,斜面高h=O.5m.
求:①木箱受到的重力(g取10N/kg);
②斜面的机械效率.
③物体所受的摩擦力.
(2012·安徽)如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端.已知物体受到斜面的摩擦力为f,则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是( )
(2013·津南区一模)利用斜面将木箱拉上汽车,下列做法可以提高斜面机械效率的是( )
(2010·宝坻区一模)小明利用斜面进行如图所示的实验,图中数据是在测量斜面机械效率时得到的,并且从弹簧测力计中读出匀速拉动物体时沿斜面向上的拉力是6N.则下列选项中正确的是( )
(2012·常州)小明在30s内用600N 的拉力F把9OON的重物沿斜面向右上方匀速拉动3m,此过程中重物高度上升1.5m,拉力F做功的功率是
60
60
W,此过程中斜面的机械效率是
75%
75%
.
(2011·钦州)如图所示,小红在探究斜面的机械效率时,用力把重为25N的物体沿着高为10cm的斜面,从底端匀速拉到顶端,拉力克服摩擦力做了1.5J的功.
求:(1)拉力在该过程中所做的功;
(2)该斜面的机械效率:
(2011·盘锦)如图所示,斜面长10m,高4m,用沿斜面方向的推力F,将一个质量为50kg的货物由斜面底端匀速推到顶端,运动过程中克服摩擦做功500J.已知货物放在水平地面上时与地面的接触面积是0.5m
2
,g取10N/kg.求:
(1)货物对水平地面的压强是多少?
(2)斜面的机械效率是多少?
(2011·广州)如图,重为3.2×10
4
N的卡车,经过一段水平路面,再以9.6×10
4
W的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行.已知车轮与地面接触的总面积为0.5m
2
,斜坡的机械效率为80%.求卡车:
(1)对水平路面的压强;
(2)爬坡时的牵引力;
(3)爬坡时的速度.
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