物理

写出下列仪器所测量的数据
（1）如图1所示，物体的长度是

cm．
（2）如图2所示，弹簧测力计的读数是

N．
（3）小李同学在测斜面机械效率的实验中，使用如图3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，请在下面的表格中填上缺少的有关数据．

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_有/J	总功 W_总/J	机械效率 η
2	0.2	1	0.5

青果学院

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小明认为“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度没有关系”．针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，如图，并记录实验数据如下：

实验次数	斜面的倾斜程度	物体重G/N	物体上升高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	物体移动距离 S/m	有用功 W_有/J	总功 W_总/J	机械效率
1	较缓	5.0	0.10	1.6	0.5	0.50	0.8	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.5	0.75	1.1	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.5

（1）将表格中的空白数据填上．
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越

．
（3）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：

斜面越陡，机械效率越高

斜面越陡，机械效率越高

．
（4）如果小明还想要探究斜面的机械效率与物体重力的关系，请你来完成实验：
①实验时需要的器材有：一块长木板、弹簧测力计、刻度尺各一把和

重力不同、其它方面都相同的几个木块

重力不同、其它方面都相同的几个木块

．
②实验时应控制不变的条件是：接触面的粗糙和

斜面倾斜程度

斜面倾斜程度

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沈仔细同学利用三块材料相同、长度不同的木板，组装成三个高度相同的斜面来探究“影响斜面机械效率的因素”．实验中，他用弹簧测力计拉着材料相同、质量不同的木块沿斜面向上运动，如图所示：下表是他记录的有关实验数据．

实验次数	倾斜程度	物块重量G/N	斜面高度h/m	有用功 W_有/J	沿斜面拉力F/N	斜面长 s/m	总功 W_总/J	机械效率η
1	15°	2	0.26	0.52	0.9	1.00	0.90	58%
2	20°	2	0.26	0.52	1.1	0.72	0.84	62%
3	30°	2	0.26	0.52	1.3	0.52	0.68	77%
4	30°	4	0.26	1.04	2.6	0.52	1.35	77%
5	30°	6	0.26	1.56	3.9	0.52	2.03	77%

（1）实验过程中，应

拉动木块；
（2）由上表可知，在提升物体的重量和斜面粗糙程度相同时，斜面越长，越

（选填“省力”或“费力”）；
（3）关于斜面的机械效率：
①分析表中1、2、3次实验数据得出的结论是：

在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高

在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高

；
②分析表中3、4、5次实验数据得出的结论是：

斜面的机械效率与物重无关

斜面的机械效率与物重无关

；
（4）有用功与总功不相等的原因是：

物体与木板间存在着摩擦

物体与木板间存在着摩擦

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（2013·定西模拟）小明学过机械效率后，提出了一个问题：“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系？”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，如图并记录数据如下：

实验次数	倾斜程度	物重 G/N	物体上升高度h/m	拉力 F/N	拉力移动距离S/m	有用功 W_有/J	总功 W_总/J	机械效率
1	较缓	5.0	0.1	1.6	0.5	0.5	0.8	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.5	0.75	1.1	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.5

（1）完成第3次实验表格中的数据．
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越

；
（3）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：

斜面越陡，机械效率越高

斜面越陡，机械效率越高

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（2007·潮阳区模拟）在探究“斜面机械效率”实验中，小明同学提出：“机械效率越高的斜面是否越省力”？针对这个问题，他选用了弹簧测力计、长木板、垫木、小车和刻度尺，做了如下的实验：
步骤1：用弹簧测力计测出小车的重力G．
步骤2：用木板和垫木做成斜面，把小车匀速拉上斜面（如图），测出拉力F．
步骤3：分别测出斜面的长S和斜面的高h．
步骤4：改变斜面的倾斜程度，重复步骤2、3实验，数据记录如下表：

斜面倾斜程度	小车重量 G/N	斜面高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面长 s/m	有用功 W_有/J	总功 W_总/J	机械效率 η
较缓	10	0.1	3	1	1	3	33%
较陡	10	0.2	4	1
最陡	10	0.3	5	1	3	5	60%

（1）上表是实验时记录的数据，请你将上表空白部分的数据补充完整．
（2）分析表格中所有数据，可以得到，越省力的斜面其机械效率越

．
（3）完成上述实验后，小丽同学提出“斜面的倾斜程度相同时，表面越光滑的斜面，机械效率是否越高”．针对这个问题，本实验要探究的是

斜面的机械效率

斜面的机械效率

斜面光滑程度

斜面光滑程度

的关系，实验中要保持小车重量以及

斜面倾斜程度

斜面倾斜程度

等不变，改变

斜面的光滑程度

斜面的光滑程度

．
（4）你认为提高斜面的机械效率的办法有（写出二种）：
①

使斜面光滑些

使斜面光滑些

增大斜面倾斜程度

增大斜面倾斜程度

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（2006·天河区模拟）如图所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图：
（1）在实验中为了能准确记录沿斜面的拉力，应注意

直线拉动弹簧测力计．
（2）下表是实验时记录的数据，请把空白部分的数据补充完整．

实验次数	斜面倾斜程度	小车重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
1	较缓	10	0.1	3	1	1	3	33%
2	较陡	10	0.2	4	1	2 2	4 4	50% 50%
3	最陡	10	0.3	5	1	3	5	60%

（3）分析表格中的实验数据，你能得到哪些结论？请写出两个结论
结论①：

同一斜面，斜面越陡，机械效率越高

同一斜面，斜面越陡，机械效率越高

同一斜面，斜面越陡，所用拉力越大

同一斜面，斜面越陡，所用拉力越大

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小明同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”，进行了实验，步骤如下：①用双面胶将一个200克的钩码固定在1米长的塑料直尺的中间，将直尺的一头固定在桌子的一端，如图甲所示；②缓缓抬起右端，让直尺与水平方向有一定的夹角，如图乙所示；③继续抬高右端，增大直尺与水平方向的夹角，如图丙所示．
（1）该实验中，小明是通过

尺子形变程度

尺子形变程度

来判断物体对斜面压力的大小；
（2）分析三次实验的现象，可以得出的结论是

斜面上的物体对斜面的压力随斜面倾斜程度增大而减小

斜面上的物体对斜面的压力随斜面倾斜程度增大而减小

．
（3）请你用上述结论解释“同一斜面，斜面倾斜程度越大，机械效率越高”．

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某物理学习小组，针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑，进行了实验探究活动．将长度为l m的长木板的一端垫高，构成长度一定高度可调的斜面（如图所示）．用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速向上运动．完成斜面机械效率测量．下表中呈现的是部分实验数据，请把表格补充完整．

实验次数	1	2	3	4
斜面高度h/m	0.15	0.20	0.25	0.30
拉力F/N	2.7	3.2	3.6	4.1
机械效率η	0.56	0.63	0.69

在此实验中应拉动小木块作

运动，同时应控制

斜面粗糙程度不变

斜面粗糙程度不变

等因素不变．
（1）疑惑一：“斜面的机械效率越高越省力吗？”
请根据表中的实验数据，写出正确的结论

斜面的粗糙程度一定时，斜面的机械效率越高越费力

斜面的粗糙程度一定时，斜面的机械效率越高越费力

（2）疑惑二，“斜面倾斜程度越大，拉动滑块的机械效率也一定越大吗？”
请进一步分析表中实验数据，写出正确的结论：斜面倾斜程度越大，机械效率

（3）疑惑三：“斜面倾斜程度越大，拉动滑块的摩擦力也一定越大吗？”
请再分析表中实验数据，写出正确的结论

斜面粗糙程度不变斜面倾斜程度越大，摩擦力越小

斜面粗糙程度不变斜面倾斜程度越大，摩擦力越小

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简单机械的应用
保洁工人要清洗高楼的外墙，他的同伴站在地面上，使用了如图13所示的装置对它进行升降．已知该保洁工的质量为60kg，保洁器材的质量为20kg，他同伴对绳的拉力为500N，吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m，绳的最大承受拉力为600N，动滑轮和吊篮一共所受的重力为100N，求：
（1）不计摩擦，此滑轮组最多能提起

N的物体．
（2）请你画出吊篮所受力的示意图．
（3）这个滑轮组的机械效率是多大？
（4）小明和同学们还想要了解机械效率与哪些因素有关．为此同学们进行了有关斜面的机械效率的探究．
在探究斜面的机械效率时，同学们运用了如图14所示的实验装置，进行了有关实验，并得出如下的结论：如果斜面的光滑程度一样，斜面的长度S和小车的重保持不变，通过改变其高度h的方法测得的机械效率，其机械效率是不同的．

这时有的同学提出：如果保持斜面的高度、长度和光滑程度不变，改变小车的速度、小车的重力，是否会影响它的机械效率呢？

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大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：
猜想1：可能与匀速拉动的速度大小有关．
猜想2：可能与小车的重力有关．
猜想3：可能与匀速拉动的速度大小和小车的重力都有关．
各小组分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表．
兰兰小组的实验记录

物理量　变化因素	小车重力/N	绳端拉力/N	机械效率
较小速度	10	4.2	79.4%
较大速度	10	4.2	79.4%
探究结果

芳芳小组的实验记录

物理量变化因素	小车重力/N	绳端拉力/N	机械效率
大致相同的拉动速度	10	4.2	79.4%
大致相同的拉动速度	15	6.0
探究结果

请你将上述两个表格填写完整．

学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”
这一课题提出了一些值得探究的猜想：
A．斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；
B．跟斜面的粗糙程度有关；
C．跟斜面的长度有关；
D．跟物体的重力有关．
小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，每次都匀速将物体从斜面底部拉到了斜面顶部．下表记录了他的探究过程和数据．

实验次数	斜面倾角	斜面材料	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（%）
①	30°	木板	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7	71
②	30°	玻璃	1	0.5	0.6	1	0.5	0.6	83
③	45°	木板	1	0.7	0.9	1	0.7	0.9	78

（1）通过对比实验①②数据，可初步验证猜想

（填写字母）．
（2）通过对比实验①③数据，可以初步得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越

．
（3）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和

不改变．
（4）小刚同学知道额外功是因为摩擦引起的，他根据第②次数据又算出了物体在玻璃上拉动时的摩擦力为

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