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用圖示裝置研究斜面機械效率

發布時間:2024-10-18 05:35:49

1. 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。

2. 如圖是小麗測定斜面機械效率的裝置圖.(1)實驗原理是______.(2)所用的器材有斜面、物體、彈簧測力計


(1)測定斜面機械效率的實驗原理是η=

W有
W總
×100%;
(2)求機械效率,要知道有用功和總功,求功的大小要知道力和在力的方向上移動的距離,故所用的器材有斜面、物體、彈簧測力計、刻度尺;
(3)①由表中第二行數據知:W=Gh=10N×0.2m=2J;W=Fs=4N×1m=4J;η=
W有
W總
×100%=
2J
4J
×100%=50%;
②分析表中第一列與最後一列知:相同的斜面越陡,斜面的機械效率越高.
分析表中第一列與第四列知:相同的斜面越緩,越省力.
③如果其他條件不變,斜面越粗糙,滑動摩擦力越大,克服摩擦力做功越多,即所做的額外功越多,有用功不變,做功變大,根據η=
W有
W總
,所以導致機械效率越小;
故答案為:(1)η=
W有
W總
×100%;
(2)刻度尺;(3)①2;4;50%;②大;費;③小

3. 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.

4. 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=Gh=7N×0.5m=3.5J;
總功為:W=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.

5. 小明同學用如圖所示的裝置測定斜面機械效率,實驗記錄結果如下表: 實驗次數 斜面傾斜度 物體重


(1)W有來=Gh=5N×0.3m=1.5J;自W=Fs=2.4N×1m=2.4J;η=

W有
W總
1.5J
2.4J
=62.5%;
(2)實驗數據表明:在物重、斜面粗糙程度相同的情況下,斜面傾斜程度越大斜面機械效率越高;
(3)從表中數據知:斜面傾斜程度越大,需要的拉力越大,即:斜面越陡越費力;
(4)在第一次實驗中:W=Fs=1.5N×1m=1.5J;所以功率P=
W總
t
1.5J
5s
=0.3W.
故答案為:
(1)1.5;2.4;62.5%;
(2)越高;
(3)費力;
(4)0.3.

6. 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=Gh=3N×0.1m=0.3J; 總功為:W=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).

7. .(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

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