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用如图所示的装置探究斜面的机械效率

 发布时间：2021-02-05 23:46:01

1. 用如图所示的装置探究斜面的机械效率

（1）η= W 有用 W 总 = Gh Fs = 20N×0.3m 15N×0.5m =80%． （2）斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的坡度有关．斜面越光滑专、越属陡机械效率越高．所以提高斜面机械效率可以减小斜面粗糙程度，或增大斜面的倾斜角度． 故答案为：80%；增大斜面的倾斜角度（或减小斜面粗糙程度等）．

2. 如图所示,在探究斜面的机械效率时,萧宏用的力,可以将重的物块匀速拉上长,高的

（1）知道木块重，利用W=Gh可求将木块提升30cm做的功为有用功； 知道沿斜面方向用的推力大小和移动的距离，利用W=Fs求总功； 再利用机械效率的公式求斜面的机械效率． （2）斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的坡度有关．斜面越光滑、越陡机械效率越高．要提高斜面机械效率，可以减小摩擦来减小额外功来实现． 【解析】 （1）η= = = =80%． （2）斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的坡度有关．斜面越光滑、越陡机械效率越高．所以提高斜面机械效率可以减小斜面粗糙程度，或增大斜面的倾斜角度． 故答案为：80%；增大斜面的倾斜角度（或减小斜面粗糙程度等）．

3. 用如图所示的装置探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系．（1）为了探究机械效率和斜面粗糙程度的关

（1）斜面机械效率和三个因素有关，研究与斜面粗糙程度关系时要控制另两个因素一定，即物回重和斜面答的倾斜程度；
（2）斜面的总长度减去木块长度是木块运动的距离，即S2；
（3）W有=Gh=3N×0.1m=0.3J； 总功为：W总=FS=0.5N×0.8m=0.4J；斜面的机械效率为：η=

W有
W总
×100%=
0.3J
0.4J
×100%=75%．
（4）斜面在生活中应用有：盘山公路、引桥、利用斜面从地面向卡车上推重物、残疾车专用坡道等．
故答案为：
（1）物重和斜面的倾斜程度；（2）S2；（3）75%；（4）盘山公路（合理即可）．

4. 小明和兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发表了下列不同的

A、物块在斜面上匀速运动时，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错误；
B、因为斜面的机械效率为η=

W有
W总
=
Gh
FS
，而木块匀速运动时，拉力F和物重G不变，h与S的比值也不变，所以η不变，故B正确；
C、机械能包括动能和势能，而木块匀速运动，所以动能不变；但是物体的高度在增加，所以木块的重力势能增大，故木块的机械能增大，故C错误；
D、因为物体沿斜面上升时，要克服摩擦力做功，故D正确．
故选BD．

5. 小明用如图所示的装置探究斜面的机械效率，实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，测

（1）选用不同的接触面材料，目的是研究机械效率与接触面的粗糙程度的关系；内
（2）有用功容为：W有=Gh=7N×0.5m=3.5J；
总功为：W总=FS=6N×1m=6J；
斜面的机械效率为：η=

W有
W总
×100%=
3.5J
6J
×100%=58.3%；
若没有摩擦时则根据F′L=Gh得：
F′=
Gh
L
=
7N×0.5m
1m
=3.5N，
∴摩擦力为f=F-F′=6N-3.5N=2.5N．
（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当斜面倾角、斜面高、斜面长、物重等条件一定时，发现斜面越粗糙，斜面的机械效率越小；
（4）第1、4、5次实验数据，目的是研究斜面倾斜程度与斜面的机械效率的关系，但是其中变量太多，没有控制好变量，即没有控制斜面的粗糙程度相同．
故答案为：
（1）改变斜面的粗糙程度；
（2）58.3%；2.5；
（3）斜面越粗糙，斜面的机械效率越小；
（4）没有控制斜面的粗糙程度相同．

6. ．（5分）小明用如图所示的装置探究斜面的机械效率，实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向

7. 小明和兴许小组的同学利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发表了下列不同看法

【×】A、匀来速拉动木块儿时，源拉力与摩擦力是一对平衡力。
木块在斜面上匀速运动的过程中，受到“重力、拉力、支持力、摩擦力”四个力是一组平衡力；
不是“拉力与摩擦力”是一对平衡力。
【√】B、斜面的机械效率与木块儿被拉动的距离是无关的 。
η=Gh/FL=(G/F)(h/L)，对于倾斜程度一定的斜面，h/L是一定的。
【×】C匀速拉动木块儿的过程中，木块儿的机械能是不变的 。
物体在斜面上匀速运动（向上或向下），动能不变，但是重力势能在变化。

8. 小刚利用如图所示的装置探究“斜面的机械效率”，记录的数据如下：

（1）实验过程中应注意：沿斜面向上匀速拉动木块；
（2）W 有用 =Gh=10N×0.2m=2N；
W 总 =FL=4N×1m=4J；
η=
W 有用
W 总
×100%=
2J
4J
×100%=50%；
（3）由表格中数据知，拉力F小于物体的重力G，可知斜面是一种省力机械；
且斜面越陡，在其它条件相同时，斜面的机械效率越高，可知其他因素相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高．
故答案为：（1）沿斜面向上匀速拉动木块；
（2）2；50%；（3）省力；高．
斜面倾
斜程度		 小车重
G/N		 斜面高
h/m		 拉力
F/N		 斜面长
L/m		 有用功
W 有 /J		 总功
W/J		 机械效率
η
较缓 10 0.1 3 1 1 3 33%
较陡 10 0.2 4 1 2 4 50%
最陡 10 0.4 6 1 4 6 67%

9. （2013天门）物理学习兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究了斜面的机械效率跟什么因素有关．如表是

（1）第1次实验中，木块移动的速度：
v=

s
t
=
1m
5s
=0.2m/s，
拉力对木块做功的功率：专
P=
W
t
=
F1s
t
=F1v=1.6N×0.2m/s=0.32W；
（2）第属3次实验斜面的机械效率：
η=
W有
W总
×100%=
G3h3
F3s
×100%=
4.0N×0.5m
3.8N×1m
×100%≈52.6%；
（3）由表格数据可知，第1次和第2次实验数据中接触面粗糙程度和木块沿斜面移动的距离相同，同时物体（木块）的重力相同，而木块上升的高度即斜面的倾斜程度不同时，斜面的机械效率不同，故可得：在接触面粗糙程度和木块沿斜面移动的距离相同的情况下，影响斜面机械效率的因素是斜面的倾斜程度．
答：（1）第1次实验中，木块移动的速度为0.2m/s，拉力对木块做功的功率为0.32W；
（2）第3次实验斜面的机械效率为52.6%；
（3）斜面的倾斜程度．

10. 用如图所示的实验装置测量斜面的机械效率．实验时，沿斜面向上匀速拉动弹簧测力计，使木块沿斜面匀速上升

（1）第1次实验时：
斜面的有用功W有=Gh=1.0N×0.10m=0.1J；
总功W总=Fs=1.0N×0.20m=0.2J；
斜面的效率η=

W有
W总
=
0.1J
0.2J
=50%．
使用该斜面做额外版功的原因：克服权木块和斜面之间的摩擦力做功．
（1）斜面的机械效率跟斜面的高度、斜面的粗糙程度有关，所以探究斜面的机械效率与物体的重力关系，要控制斜面的高度、斜面的粗糙程度不变，实验中只控制斜面的高度相同，采用两个不同物体，没有控制物体和斜面之间的粗糙程度不变．
故答案为：
（1）0.1；50；木块和斜面之间的摩擦力做功；
（2）不能；只控制斜面的高度相同，没有控制物体和斜面之间的粗糙程度不变．

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