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用如圖所示的裝置探究斜面的機械效率

 發布時間：2021-02-05 23:46:01

1. 用如圖所示的裝置探究斜面的機械效率

（1）η= W 有用 W 總 = Gh Fs = 20N×0.3m 15N×0.5m =80%． （2）斜面的機械效率與斜面的粗糙程度、斜面的坡度有關．斜面越光滑專、越屬陡機械效率越高．所以提高斜面機械效率可以減小斜面粗糙程度，或增大斜面的傾斜角度． 故答案為：80%；增大斜面的傾斜角度（或減小斜面粗糙程度等）．

2. 如圖所示,在探究斜面的機械效率時,蕭宏用的力,可以將重的物塊勻速拉上長,高的

（1）知道木塊重，利用W=Gh可求將木塊提升30cm做的功為有用功； 知道沿斜面方向用的推力大小和移動的距離，利用W=Fs求總功； 再利用機械效率的公式求斜面的機械效率． （2）斜面的機械效率與斜面的粗糙程度、斜面的坡度有關．斜面越光滑、越陡機械效率越高．要提高斜面機械效率，可以減小摩擦來減小額外功來實現． 【解析】 （1）η= = = =80%． （2）斜面的機械效率與斜面的粗糙程度、斜面的坡度有關．斜面越光滑、越陡機械效率越高．所以提高斜面機械效率可以減小斜面粗糙程度，或增大斜面的傾斜角度． 故答案為：80%；增大斜面的傾斜角度（或減小斜面粗糙程度等）．

3. 用如圖所示的裝置探究斜面的機械效率與斜面的粗糙程度的關系．（1）為了探究機械效率和斜面粗糙程度的關

（1）斜面機械效率和三個因素有關，研究與斜面粗糙程度關系時要控制另兩個因素一定，即物回重和斜面答的傾斜程度；
（2）斜面的總長度減去木塊長度是木塊運動的距離，即S2；
（3）W有=Gh=3N×0.1m=0.3J； 總功為：W總=FS=0.5N×0.8m=0.4J；斜面的機械效率為：η=

W有
W總
×100%=
0.3J
0.4J
×100%=75%．
（4）斜面在生活中應用有：盤山公路、引橋、利用斜面從地面向卡車上推重物、殘疾車專用坡道等．
故答案為：
（1）物重和斜面的傾斜程度；（2）S2；（3）75%；（4）盤山公路（合理即可）．

4. 小明和興趣小組的同學們利用如圖所示的裝置探究斜面的機械效率，同學們對實驗過程和裝置發表了下列不同的

A、物塊在斜面上勻速運動時，沿斜面向上受到拉力作用，沿斜面向下受回到摩擦力和重答力沿斜面的分力作用，所以拉力和摩擦力不是平衡力，故A錯誤；
B、因為斜面的機械效率為η=

W有
W總
=
Gh
FS
，而木塊勻速運動時，拉力F和物重G不變，h與S的比值也不變，所以η不變，故B正確；
C、機械能包括動能和勢能，而木塊勻速運動，所以動能不變；但是物體的高度在增加，所以木塊的重力勢能增大，故木塊的機械能增大，故C錯誤；
D、因為物體沿斜面上升時，要克服摩擦力做功，故D正確．
故選BD．

5. 小明用如圖所示的裝置探究斜面的機械效率，實驗時用彈簧測力計拉著同一木塊沿不同的斜面勻速向上運動，測

（1）選用不同的接觸面材料，目的是研究機械效率與接觸面的粗糙程度的關系；內
（2）有用功容為：W有=Gh=7N×0.5m=3.5J；
總功為：W總=FS=6N×1m=6J；
斜面的機械效率為：η=

W有
W總
×100%=
3.5J
6J
×100%=58.3%；
若沒有摩擦時則根據F′L=Gh得：
F′=
Gh
L
=
7N×0.5m
1m
=3.5N，
∴摩擦力為f=F-F′=6N-3.5N=2.5N．
（3）分析第1、2、3次實驗數據，可以得出：當斜面傾角、斜面高、斜面長、物重等條件一定時，發現斜面越粗糙，斜面的機械效率越小；
（4）第1、4、5次實驗數據，目的是研究斜面傾斜程度與斜面的機械效率的關系，但是其中變數太多，沒有控制好變數，即沒有控制斜面的粗糙程度相同．
故答案為：
（1）改變斜面的粗糙程度；
（2）58.3%；2.5；
（3）斜面越粗糙，斜面的機械效率越小；
（4）沒有控制斜面的粗糙程度相同．

6. ．（5分）小明用如圖所示的裝置探究斜面的機械效率，實驗時用彈簧測力計拉著同一木塊沿不同的斜面勻速向

7. 小明和興許小組的同學利用如圖所示的裝置探究斜面的機械效率，同學們對實驗過程和裝置發表了下列不同看法

【×】A、勻來速拉動木塊兒時，源拉力與摩擦力是一對平衡力。
木塊在斜面上勻速運動的過程中，受到「重力、拉力、支持力、摩擦力」四個力是一組平衡力；
不是「拉力與摩擦力」是一對平衡力。
【√】B、斜面的機械效率與木塊兒被拉動的距離是無關的 。
η=Gh/FL=(G/F)(h/L)，對於傾斜程度一定的斜面，h/L是一定的。
【×】C勻速拉動木塊兒的過程中，木塊兒的機械能是不變的 。
物體在斜面上勻速運動（向上或向下），動能不變，但是重力勢能在變化。

8. 小剛利用如圖所示的裝置探究「斜面的機械效率」，記錄的數據如下：

（1）實驗過程中應注意：沿斜面向上勻速拉動木塊；
（2）W 有用 =Gh=10N×0.2m=2N；
W 總 =FL=4N×1m=4J；
η=
W 有用
W 總
×100%=
2J
4J
×100%=50%；
（3）由表格中數據知，拉力F小於物體的重力G，可知斜面是一種省力機械；
且斜面越陡，在其它條件相同時，斜面的機械效率越高，可知其他因素相同時，斜面的傾斜程度越大，機械效率越高．
故答案為：（1）沿斜面向上勻速拉動木塊；
（2）2；50%；（3）省力；高．
斜面傾
斜程度		 小車重
G/N		 斜面高
h/m		 拉力
F/N		 斜面長
L/m		 有用功
W 有 /J		 總功
W/J		 機械效率
η
較緩 10 0.1 3 1 1 3 33%
較陡 10 0.2 4 1 2 4 50%
最陡 10 0.4 6 1 4 6 67%

9. （2013天門）物理學習興趣小組的同學們利用如圖所示的裝置探究了斜面的機械效率跟什麼因素有關．如表是

（1）第1次實驗中，木塊移動的速度：
v=

s
t
=
1m
5s
=0.2m/s，
拉力對木塊做功的功率：專
P=
W
t
=
F1s
t
=F1v=1.6N×0.2m/s=0.32W；
（2）第屬3次實驗斜面的機械效率：
η=
W有
W總
×100%=
G3h3
F3s
×100%=
4.0N×0.5m
3.8N×1m
×100%≈52.6%；
（3）由表格數據可知，第1次和第2次實驗數據中接觸面粗糙程度和木塊沿斜面移動的距離相同，同時物體（木塊）的重力相同，而木塊上升的高度即斜面的傾斜程度不同時，斜面的機械效率不同，故可得：在接觸面粗糙程度和木塊沿斜面移動的距離相同的情況下，影響斜面機械效率的因素是斜面的傾斜程度．
答：（1）第1次實驗中，木塊移動的速度為0.2m/s，拉力對木塊做功的功率為0.32W；
（2）第3次實驗斜面的機械效率為52.6%；
（3）斜面的傾斜程度．

10. 用如圖所示的實驗裝置測量斜面的機械效率．實驗時，沿斜面向上勻速拉動彈簧測力計，使木塊沿斜面勻速上升

（1）第1次實驗時：
斜面的有用功W有=Gh=1.0N×0.10m=0.1J；
總功W總=Fs=1.0N×0.20m=0.2J；
斜面的效率η=

W有
W總
=
0.1J
0.2J
=50%．
使用該斜面做額外版功的原因：克服權木塊和斜面之間的摩擦力做功．
（1）斜面的機械效率跟斜面的高度、斜面的粗糙程度有關，所以探究斜面的機械效率與物體的重力關系，要控制斜面的高度、斜面的粗糙程度不變，實驗中只控制斜面的高度相同，採用兩個不同物體，沒有控制物體和斜面之間的粗糙程度不變．
故答案為：
（1）0.1；50；木塊和斜面之間的摩擦力做功；
（2）不能；只控制斜面的高度相同，沒有控制物體和斜面之間的粗糙程度不變．

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