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文档简介
探究斜面的机械效率
重点知识讲解
1.实验原理:77=-^xlOO%o
比总
2.测量器材:弹簧测力计和刻度尺。
3.拉力及弹簧测力计的运动情况:拉力与斜面平行,测力计匀速运动,目此时测力计的示数大
于物体勺斜面的摩擦力。
4.控制变量法的使用
①控制斜面的粗糙程度:物体的重.力相同,探究斜面的倾斜程度与机械效率的关系:
②控制斜面的倾斜程度与物体的重力相同,探究斜面的粗糙程度与机械效率的关系:
③控制斜面的倾斜程度与粗糙程度相同,探究物体的斜力与机械效率的关系.
5.在该实验中,克服物体自身重力所做的功力有川功(印产Gh)o
6.在该实验中,沿斜面的拉力所做的功是总功(田『人)。
7.实验错误分析。
8.机械效率的计算。
9.分析数据总结结论。
10.知道斜面在生活中的应用(楼梯、盘山公路等)。
【典例题目分类】
一、填空题(本大题共10小题)
1.在斜面上将一个重10N的物体匀速拉到高处(如图所示),沿斜面向上的拉力为4N,斜面长
Im,高0.3m。把重物直接提升人所做的有用功为,这个斜面的机械效率是o
2.用沿斜面向上大小为3.5N的力将一个重为4.9N的物体从斜面底端匀速拉到顶端.已知斜面
长为2m,高为1m,则该过程中斜面的机械效率为
3.工人常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图,汽车车厢高度〃=2m,斜面长度s=4m,现用力“
沿斜面把重梦筐G75OON的重物匀速拉到车上。若不计摩擦,拉力F为N;若实际拉力
F=1000N,则该斜面的机械效率是%。
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4.如图所示,将一个重ION的物体用沿斜面向上的拉力尸=8N匀速拉到斜面的顶端,物体沿斜
面移动的距离s为5m,上升的高度/?为3.2m,则斜面的机械效率为。
5.如图所示,把重力为500N的物体匀速推到斜面顶端,斜面长为3m,高为0.9m,若实际推力
为200N,则推力所做总功为,额外功为,该斜面的机械效率为o
6.沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端,斜面长s=l.2m,高30.3m,拉力做功为2.16J,
则拉力的大小为N,则这个斜面的机械效率是%.
7.小明将一个重为3N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为L25N,小车
沿斜面移动的距离s=L6m,上升的高度〃=0.6m。则小明对小车做的有用功是J,斜面的机械
效率是。
8.将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,斜面
的机械效率是75%,则推力做的总功是,推力做的有用功是,物体的重力
9.将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端(如图所示)。已知斜面长1.2m,高为0.4m,
沿斜面向上的拉力大小为2N(物体的大小可忽略不计)。则在上述过程中有用功为J,
机械效率为,斜面对物体的摩擦力为No
*G
10.如图,在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2N斜面长4m,高
1m,斜面的机械效率为,物体所受的摩擦力为No
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二、实验题(本大题共11小题)
1.小明同学用如图所示的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间
的关系,他首先测出木块重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动木块,调节斜面倾斜角度的大小多次
测量,得到下表所示的数据;
⑴实验中,小明测拉力时要用弹簧测力计平行于斜面拉着木块做运动,并读出弹簧测力计的
示数.
⑵当斜面倾斜角为30度时,弹簧测力计的示数如图所示,则此时拉力F=N.
⑶分析表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角度越(选填"大''或"小”),斜面
越省力,斜面的机械效率越________________(选填"高”或“低”).
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持—不变,斜面的光滑程不变,只改变物重.
K拓展》实验完成后,小明没有进行其他操作,根据表中数据计算出当斜面倾斜角为30度时,
木块与斜面间的滑动摩擦力f=_N.
2.小华同学对“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:斜面的机
械效率跟:
A.斜面的倾斜程度有关;
B.斜面的粗糙程度有关;
C.斜面的长度有关:
D.物体的重力有关.
为了证实其中的部分猜想是否正确,自己设计了如图所示的装置.,并将实验记录在下面表格中(小
华拉着物体在斜面上每次做的都是匀速直线运动):
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HA
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GN
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4”・?•M4,12M4976
15,毛市■SI1112).1»J
⑴在第2次实验中,拉力做的息功是J,斜面的机械效率是%.
⑵通过对比实验1、2、3的数据,可验证猜想(滇写字母).
(3)通过对比实验2、4或3、5的数据,可以得出的探究结论是:当斜面的粗糙程度一定时,斜面
的倾斜程度越大,斜面的机械效率越___________.
(4)若要验证猜想D,应控制斜面的倾斜程度和不改变.
⑸实验还发现,斜面材料相同时,斜面的倾角越小,越__________(选填“省力”或“费力”).
3.如图是小亮测定某斜面机械效率的装置图.每次实验时,被拉的小车均沿斜面匀速向上运动.下
表是小亮设计的记录数据的表格.
⑴“较陡”时,做的有用功为:总功为;机械效率为:
⑵分析表格中的实验数据,你能得到哪些结论?(要求写两条)
斜面倾小车重量斜面高度沿斜面拉力斜面长有用功总功机械
斜程度G/Nh/mF/Ms/mWfi/J效率
较线100.1311333%
较陡100.241
最陡100.4614667%
4.小明同学用如图所示的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间
的关系,他首先测出木块重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动木块,调节斜面倾斜角度的大小多次
测显,得到下表所示的数据:
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斜囱岛制向K技力有用功MM
h/tnSmF/N%J收率1
15*1010.43.6
30*ion20.4
⑴实验中,小明测拉力时要用弹簧测力计平行于斜面拉着木块做运动,并读出弹簧测力
计的示数.
⑵当斜面倾斜角为30度时,弹簧测力计的示数如图所示,则此时拉力F=N.
⑶分析表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角度越___________(选填“大”或“小”),斜
面越省力,斜面的机械效率越(选填"高”或“低”).
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持不变,斜面的光滑程不变,只改变物
重.
【拓展】实验完成后,小明没有进行其他操作,根据表中数据计算出当斜面倾斜角为30度时,
木块与斜面间的滑动摩擦力f=N.
5.如图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置.
(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,祛码若
干,为了完成实验,还需要的测量工具是.
(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的祛码,改变物块的重力,用弹簧测力i-拉着物块
沿斜面做匀速直线运动.实验的部分数据如下表:
罂依面相稿理庾然黑上升的高度沿料面随力箱城栓的隹育机总政
室GNhmFN几率
1的相幡(木埃•本200.231201052%
K>
一15)1200.35!.401063%
J同上5003$U0S0
4猿光清(林豌-木50035MOSO
・》
①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与、、的关系.
②在第四次实验中,斜面的机械效率为.
6.在初中物理的学习中,我们曾用斜面做过多次探究实验,如图是“测定斜面的机械效率”的实验
装置.
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下表是小明测定斜面机械效率实验的记录数据,请你完成表中①②处的数据,分析表
中数据,写出实验结论.
李端唐曼MS
■方GK度依力,NLaW.JR
$041111U4r«
S05141.
S014)14)
实验结论:.
7.小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面,且不同的斜面通道的倾斜程度有所
不同,这引发了小明对斜面的兴趣。他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关,便与实验小
组的小伙伴们用如图所示装置进行实验探究。
⑴测量斜面的机械效率,需要的测量工具是、。
⑵请设计出实验数据记录表。
(3)准备动手实验时,有小伙伴提出,斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。则他们要探
究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时,应当保持不变,这里采用的科学研究方法
是O
8.下图是小明同学探窕斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置..
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动.实验的部分数
据如下:
(1)小明探究的是斜面的机械效率跟的关系.第1次实验中,斜面的机械效率为.
⑵分析表格中数据可以得出结论:在斜面粗糙程度相同时.,斜面越陡,机械效率越.若
要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系,应保持不变.
⑶分析表格中拉力数据,可以得出结论:斜面越陡,越不(选填“省力”或“费力”).
实验斜面的物块重量斜面高度沿斜面拉力斜面长
机械效率
次数做斜程度G/Nh/mF/N5/m
1较缓100.15.01
2较陡100.36.7145%
3最陡100.58.4160%
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9.在“探究斜面的机械效率''的实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小
强猜想可能跟斜面的倾斜程度有关,如图是他们设计的实验装置,下表是其中一位同学在其它条
件一定时的实验数据。
斜面的做物体的重斜面的高沿斜面的斜面的长
实验序号机械效率
斜程度力G/N度Zim拉力FN度
1较缓100.25.5136.4%
2较陡100.47.0157.1%
3最隆100.68.5170.6%
(1)分析表中数据,可得第一次物体受斜面的摩擦力为N;
(2)该实验是探究(小明/小强)的猜想;结论是:在其他条件一定时,斜面,机械
效率越高;
(3)另一位同学为探究自己的猜想,设计了如下步骤,
①用弹簧测力计沿斜面把一木块拉上去,进行相关测量,计算出斜面的机械效率;
②保持斜面的不变,改变斜面的,再进行相关测量,并计算出斜面的机械效率;
③比较两次的大小,即可验证猜想是否正确。
10.小明利用三块材质相同、长度不变的木板,组装成三个高度相同的斜面来探究“斜面的特点”.实
验中,他用弹簧测力计拉着同一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.
实蛉倾斜物块至量高度有用力沿斜面拉力斜面长总功机械效率
次数程度G/Nhm\v7JF>Ns,mW2:
1较缓1.50.30.450.81.00.856%
2较陡1.5030.450.90.S0.7263%
3品n1.5030.451.00.6
(1)实验过程中,应拉动木块做—(选填“匀速”或“变速”)直线运动.
(2)右上表可知,当其他条件一定时.,斜面越长,越—.(选填“省力”或“费力”)
(3)在第3次实验中,拉力所做的总功是—J,斜面的机械效率是—.
(4)实验中,有用功与总功不相等的原因是
(5)请举一个生产、生活中利用斜面的实例:
11.斜面是一种简单机械,在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力,如:。那么斜面
的省力情况与哪些因素有关呢?(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面的拉力/与物体重力
G的比值大小来判定,比值越小,越省力)
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小明做了如下猜想:
猜想1:与斜面表面的材料有关;
猜想2:与斜面的倾斜程度有关;
猜想3:与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想,利用如图所示的装置进行实验。实验中所用的物体材料及其表面粗糙程度
相同,在沿斜面的拉力的作用下,在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的数据如表。
实验
123456
序号
斜面
00000\(0x>0)&(&>a)
倾角
斜面表
面的木板毛巾木板木板木板木板
材料
物体重
2.02.04.06.02.02.0
G/N
沿斜面
的拉力1.351.522.704.051.521.70
F/N
回答下列问题:
⑴通过对比实验中的数据可知,使用斜面省力的情况与斜面表面的材料有关。
⑵通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论是:在其他条件相同
时,0
(3)为验证猜想3,小明做了实验(填写实验序号),分析实验数据后,小明认为这几次实验
省力情况相同,依据是__________________________________________________________________________
K拓展》完成实验后,小明沿斜面用1.8N的拉力,将重为4.5N的物体从斜面底端匀速拉到了
顶潴。己知斜面长1.2m、高().3m,则斜面的机械效率是%。
三、计算题(本大题共10小题)
1.如图所示,工人师傅利用斜面把重物搬运到汽车上,汽车车厢底板高度为1m,斜面长度为3m,
现用1000N的推力沿着斜面把重为2700N的重物匀速推到车上,求:
(1)提升货物做的有用功;
(2)斜面的机械效率;
(3)货物与斜面间的摩擦力。
2.如图所示,在斜面上用弹簧测力计将一个重4.5N的物体由斜面底端匀速拉到顶端,物体在斜
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面上匀速运动时受的摩擦力为0.675N,斜面长1.2m,高。.3m。求:
⑴拉力所做的总功为多少?
⑵沿斜面向上的拉力为多少
(3)斜面的机械效率为多少?
3.如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组带着重G=9x]()4N的货物沿斜面向上匀速运
动。货物的速度为v=2m/s,经过z=10s,货物竖直升高6=10m。已知汽车对绳的拉力少的功
率P=120kW,不计绳、滑轮的质量和绳与滑轮、滑轮与轴的摩擦,求:
(1"时间内汽车对绳的拉力所做的功;
⑵汽车对绳的拉力大小;
⑶斜面的机械效率。
4.如图所示,某建筑工地一个斜面高〃=2m,长L=10m,工人沿斜面向上用力?将重为1200N
的木箱匀速从斜面底端拉到斜面顶端,用时50s,力尸的功率为80W。求:
(1)力尸做的功;
(2)力尸的大小;
(3)该斜面的机械效率。
5.天门山盘山公路是网红打卡地,公路共计99道弯,似玉带环绕,层层叠起,直冲云霄,公路
全长大约10km,公路的海拔落差高度约1000m。为助力“2022年湖南省首届旅游发展大会“,实
现省委省政府提出的“立标打样办一次会、兴一座城”的目标要求,天门山景区购置了一批新
能源纯电动客车,客车满载时总质量为6000kg。现有一辆满载的新能源客车,以80kW的恒定功
率,4m/s的速度沿盘山公路从山底匀速行驶至山顶。(行驶过程中客车所受重力和阻力大小恒定
不变,g取10N/kg)请完成下列问题:
(1)整个过程中,电动机对客车和游客所做的有用功为多少?
(2)盘山公路的机械效率为多少?
(3)整个过程中,电动机的牵引力为多少?
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6.如图所示,某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组.成的装置,将重为1600N的建材山斜面
底端匀速拉到顶端.已知斜面倾角为30。.,斜面高为4.5m,建材移动的速度为().4m/s,电动机
的输出功率为400W,斜面的效率与整个装置的效率之比入:“2=10:9.(忽略定滑轮处摩擦及绳
中)求:
(1)对建材做的有用功.(2)斜面的效率.(3)电动机消耗的电能.
7.在建设工地上,工人把重1000N的物体沿着长s=5m、高h=lm的斜面从底部匀速拉上斜
面的顶端,沿斜面所用的拉力为250N(不计空气阻力).求:
A
(1)将物体从斜面底部匀速拉到斜面顶端的过程中,拉力做了多少功?
(2)工人使用斜面做功的机械效率是多少—?
(3)物体和斜面之间的摩擦力是多大?
8.为了帮助滑雪者登上长200m、高40m的山坡,滑雪场沿山坡铺设了一条直雪道.把一位重
609N的滑雪者沿此雪道由坡底匀速拉至坡顶需用拉力150N.
求:(1)拉力对滑雪者做的功;
(2)雪道斜面的机械效率.
9.如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9xl()4N的货物力沿斜面向上匀速
运动。货物/的速度为v=2m/s,经过1=10s,货物力竖直升高/?=1O由。已知汽车对绳的拉力
产的功率P=120kW,不计绳、滑轮的质量和它们之间的摩擦,求:
(1)/时间内汽车对绳的拉力所做的功;
⑵汽车对绳的拉力大小;
⑶斜面的机械效率。
10.如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9xlON的货物A沿斜面向上匀速
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运动.货物A的速度为尸2m/s,经过Z=10s,货物A竖直升高力=10m.已知汽车对绳的拉力产的
功率P=120kW,不计绳、滑轮的质量和摩擦,求:
(1)/时间内汽车对绳的拉力所做的功;
(2)汽车对绳的拉力大小;
(3)斜面的机械效率.
四、综合题(本大题共3小题)
1.如图,s=60cm,与之对应的h=30cm.现用弹簧测力计进行如下操作:①沿竖直方向匀速提升
小车;②沿斜面方向匀速拉动小车.记录数据如上表:
毗计M3M
1•作<N>(CB)
1030
60
(1)小明根据表格中的数据得到利用斜面提升物体时,可以省力的结论,你认为此结论是否可
靠?答.
(2)此斜面的机械效率是.
2.如图所示,工人沿斜面用一定大小的力尸把一重为1500N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不
计物体本身大小)。已知斜面长L=5m,高/7=2m。
⑴若该过程中斜面的效率为80%,求此时物体受到的摩擦力:
⑵若斜面光滑没有摩擦,请分析推理说明随着斜面倾斜角度的增大,推力厂的变化情况。
3.一种斜面引重车,如图甲所示,该车前轮矮小,后轮高大,前后轮之间装上木板,在后轮轴
上系紧绳索,通过木板较高端的滑轮将绳索的另一端系在重物上,只要轻推车子前进,就可以将
重物推到一定高度。
(1)在图甲中画出重物上滑时所受的力。
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(2)图乙是斜面引重车后轮的示意图,当人手沿后轮边缘推车将重物推高时,可以___(填“省
力”或“省距离”)°
(3)为了研究斜面相关问题,探究小组用图丙所示装置,用力尸沿斜面M匀速拉动同一物体,改
变斜面M的倾斜程度,多次实验,记录如下数据:
实倾物重G/N斜面高度拉力F/N斜面长度有用功W./J总功忆/J机械效
验斜h/ms/m
次程
序度
1较50.22.41.01.02.441.7%
缓
2较50.53.21.02.53.278.1%
陡
3最50.84.31.0
陡
由表格数据可知,第1次实验的额外功力—J:物体所受的摩擦力f为__No
(4)倾斜程度“最陡”时,有用功为多少?机械效率为多少?(百分号前保留一位小数)
(5)为了拉动质量更大的重物时更省力,图甲中的斜面引重车的前轮应该向_(填“左”或“右”)
移动。
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参考答案
一、填空题
1.【答案】3J;75%;
【详解】
拉力尸所做的有用功为
汗'班用=G/?=10Nx0.3m=3J
拉力厂对物体做的总功为
力总=/^=4Nx1m=4J
斜面的机械效率为
/7=-^-xl00%=—xl00%=75%
%4J
2.【答案】70%
【详解】使用斜面时做的有用功:匕।=G〃=4.9Nxlm=4.9J,拉力所做的功:=/^=3.5Nx2m=7J,
W,.49J
斜面的机械效率://=-^x100%=-x100%=70%
W总7J
3.【答案】750;75%
【详解】
⑴若不计摩擦,则
W,&=Fs=W
故拉力
Gh15OONx2m
F==75ON
T4m
⑵若实际拉力k=1000N,则斜面的机械效率为
,7=^X1OO%=^X1OO%=:oZx4mX,O°%=乃%
4.【答案】80%
【详解】
克服物体重力所做的功为有用功,则有用功
WGM=G/?=10Nx3.2m=32J
拉力做的总功
Wm=A=8Nx5m=4().1
斜面的机械效率
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町川32J
”互=布=8。%
5.【答案】;600J:150J;75%
【详解】
把物体匀速推到斜面顶端,提升重物做的功是有用功,克服摩擦力所做的功是额外功,推力做的
功是总功,斜面的机械效率是有用功跟总功的比值。
⑴由题知,斜面长s=3m,斜面高〃=0.9m,物体重G=500N,推力b=200N;有用功为
出=Gh=500Nx0.9m=450J
推力做的总功为
=^=200Nx3m=600J
⑵额外功为
/外=叭r匕川=600J-450J=150J
[3]斜面的机械效率为
z/=_f£Wx100%=^—x100%=75%
W总600J
6.【答案】L8:62.5
【详解】
[1]由题意可得,拉力做功为2.16J,斜面长s=L2m,根据沙=用可得拉力的大小为
心工工L8N
s1.2m
⑵由题意可得,拉力做的有用功为
W行%=G/?=4.5NxO.3m=1.35J
JJ7
根据广谭'I。。%可得,这个斜面的机械效率为
X100%=X100%=62.5%
%2.16J
7.【答案】1.8;90%;
【详解】
有用功是
7
Wft=G/z=3NxO.6m=l.8J
总功为
Hz6=F5=1.25Nxl.6m=2J
斜面的机械效率是
/7=^.xl00%=—x100%=90%
W总2J
8.【答案】1200J;900J;900N;
【分析】
%
(1)知道推力和斜面长度,根据公式亚=尸5求出推力做的总功;(2)根据公式■求出有用
功;(3)根据公式W=Gh求巴物体的重力;
第14页,共23页
【详解】
%
(1〉推力做的总功W怂=Fs=300Nx4m=1200J;(2);口=得,推力做的有用功:Wft=nWB
“总
=1200Jx75%=900J;(3);W*=Gh,物体所受的重力:G=区=史”=900N;
h\m
9.【答案】1.8;75%;0.5
【详解】
⑴拉力做的有用功
W广G/L4.5Nx0.4mf8J
[2]拉力做的总功
PK^=Fs=2Nxl.2m=2.4J
斜面的机械效率
iy1QI
_2±LOO%=75%
%L=2.4JX1
[3]拉力做的额外功
W於=%片2.4J-1.8J=0.6J
由
W刁s
可得斜面对物体的摩擦力
/=区=%=0.5N
s1.2m
10.【答案】62.5%;0.75
【分析】
【详解】
口][2]在此过程中,拉力做的总功为
町=Es=2Nx4m=8J
对物体做的有用功为
iro)=G/7=5Nxlm=5J
则斜面的机械效率为
%Lxl00%==62.5%
W.,8J
克服摩擦力做的额外功为
%外=%—%用=8J-5J=3J
则摩擦力大小为
7=-^=—=0.75N
s4m
二.实验题
1.【答案】;匀速直线;6.0:小;低;斜面的倾角(高度):1
【详解】
⑴根据平衡力的原理,实验中,小明测拉力时要用弹簧测力计平行于斜面拉着木块做匀速直线运
第15页,共23页
动,并读出弹簧测力计的示数.
⑵当斜面倾斜角为30度时,弹簧测力计的示数如图所示,测力计的分度值为0.2N,渎数即此时
拉力为6.0N.
(3)分析表中的数据,倾斜角越小时,拉力越小,所以可以得出的探究结论是:斜面倾斜角度越小,
斜面越省力;
15度角时的机械效率为:〃=争=偿需立、100%=69.4%.
W::,3.6Nx0.4m
30度角时的机械效率为:广整100%=83.3%
%6Nx、0詈.4m1;
所以斜面倾斜角度越小,斜面的机械效率越低.
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,根据控制变量法的思想,则要保持斜面倾斜角度不变,
斜面的光滑程不变,只改变物重.
根据表中数据计算出当斜面倾斜角为30度时,
z
有用功为:WOI=G//=10Nx().2m=2J,总功为:=4=6Nx0.4m=2.4N
则额外功为:/外习%—%行用=2.41^-2卜0.41
木块与斜面间的滑动摩擦力为:
f=^t=^=lN.
s0.4m
点睛:求摩擦力是本题的一个难点,应先根据有用功和总功求出额外功,额外功即克服摩擦力所
做的功,所以根据额外功可求摩擦力的大小.
2.【答案】(1)6;58.3;(2)B:(3)高;(4)斜面的粗糙程度;(5)省力
【详解】解答:(1)第2次实验中,拉力做的总功为:W=Fs=6Nxlm=6J,机械效率为:
W,.3.5,
n=-^T=Tr-58-3%-(2)实验I、2、3中,斜面的倾斜角度、物重、斜面高度、斜面长度均相
W恁6J
同,但是斜面的粗糙程度不相同,机械效率不相同,故可猜想:斜面的机械效率与斜面的粗糙程
度有关,即猜想B.(3)比较2、4或3、5的数据可得:当斜面的粗糙程度一定时,斜面的倾斜
程度越大,斜面的机械效率越高.(4)研究斜面机械效率与物体重力的关系时,应控制斜面倾斜
角度和粗糙程度不变,改变物体的重力.(5)比较3、5或2、4可得:倾角越小越省力.
3.【答案】2J;4J;50%;同一斜面,倾斜程度越陡,拉同一个物体所用的拉力越大或同一斜面,
倾斜程度越陡,拉同一物体的机械效率越高;同一斜面,倾斜程度越陡,拉同一物体移动相同的
距离做的有用功越多或同一斜面,倾斜程度越陡,拉同一物体移动相同的距离做的总功越多.
【详解】解答:(1)由表中第二行数据知:W%=Gh=10Nx0.2m=2J;We=Fs=4Nxlm=4J;1]=
法%=42J=50%;(2)分析表中第一列与最后一列知:斜面越陡,斜面的机械效率越高;分析表中
第一列与第四列知:斜面倾斜程度越小越省力.
4.【答案】(1)匀速直线;(2)6.0;(3)小;低;(4)斜面的倾角(高度);1
【详解】(1)根据平衡力的原理,实验中,小明测拉力时要用弹簧测力计平行于斜面拉着木块做匀
速直线运动,并读出弹簧测力计的示数.
⑵当斜而倾斜角为30度时,弹簧测力计的示数如图所示,测力计的分度值为0.2N,袤数即此时
拉力为6.0N.
第16页,共23页
⑶分析表中的数据•,倾斜角越小时,拉力越小,所以可以得出的探究结论是:斜面倾斜角度越小,
斜面越省力;
15度角时的机械效率为:H=^-=x100%=69.4%.30度角时的机械效率为:
WI:,3.6Nx0.4m
广凌„“;:"0。%=83.3%;所以斜面倾斜角度越小,斜面的机械效率越低•
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,根据控制变量法的思想,则要保持斜面倾斜角度不变,
斜面的光滑程不变,只改变物重.
根据表中数据II算出当斜面倾斜角为30度时,
有用功为:匕川=G/?=10Nx().2m=2J,总功为:%=八=6NxO.4m=2.4N则额外功为:
%外=乙一股用
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