如图所示是某同学探究“斜面的机械效率”实验装置图.实验前他做了如下猜想:A.斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关.B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关.他

如图所示是某同学探究“斜面的机械效率”实验装置图.实验前他做了如下猜想:A.斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关.B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关.他

题型:不详难度:来源:
如图所示是某同学探究“斜面的机械效率”实验装置图.实验前他做了如下猜想:

A.斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关.
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关.
他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面向上做匀速直线运动,分别做了四次实验,并记录实验数据如下:
实验次数
斜面倾斜程度
斜面粗糙程度
木块重量G/N
斜面高h/m
拉力F/N
斜面长s/m
有用功W/J
总功W/J
机械效率η
1
较缓
木板表面
2
0.1
0.6
0.5
0.2
0.3
67
2
较陡
木板表面
2
0.2
1
0.5
0.4
0.5
80%
3
最陡
木板表面
2
0.3
1.4
0.5
0.6
0.7
86%
4
最陡
毛巾表面
2
0.3
1.6
0.5
 
 
 
(1)请将上表所缺的数据补充完整.
(2)比较     两次实验可知猜想A是正确的.
(3)比较1、2、3次实验得到的结论是:当斜面粗糙程度相同时,斜面越陡机械效率   
答案
(1)见解析;(2)3、4;(3)高
解析

试题分析:(1)根据表中实验数据,应用功的计算公式求出有用功与总功,然后由效率公式求出斜面的效率.
(2)要验证猜想A、斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关,应控制物体重力、斜面倾斜程度、斜面高度相同而斜面粗糙程度不同,分析表中实验数据,然后答题.
(3)根据表中1、2、3三次实验数据,应用控制变量法分析答题.
(1)由表中第四组实验数据可知,W=Gh=×0.3m=0.6J,W=Fs=1.6N×0.5m=0.8J,
斜面效率η===75%;
(2)由表中3、4两次实验数据可知,在斜面粗糙程度不同而斜面的倾斜程度相同时,
斜面的效率不同,由此可知,斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关,故猜想A正确.
(3)由表中第1、2、3此实验数据可知,当斜面粗糙程度相同时,斜面越陡机械效率越高
点评:本题考查了求功、斜面的效率、实验数据分析等问题,熟练应用功的计算公式、效率公式、应用控制变量法认真分析实验数据即可正确解题
举一反三
用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别将两个相同的钩码提升10cm,若不计绳子与滑轮的摩擦,   装置更省力(选填“甲”或“乙”).甲装置的机械效率     乙装置的机械效率(选填“高于”、“低于”或“等于”).

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小明在探究“斜面的机械效率”的实验中,用长度S=0.50m的木板搭成一个斜面,用弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端.

(1)小明在实验中,调整斜面的高度为h=0.22m,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数F=4.0N,则有用功为     J,机械效率为     
(2)小明利用上述器材进一步研究发现,木板搭成倾角不同的斜面时,将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功W额外与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)有如下关系:
L(m)
0.45
0.40
0.35
0.30
W额外(J)
0.90
0.80
0.70
0.60
通过数据分析,小明得出初步结论:W额外与L成   比,小明查阅资料后证实此结论是正确的.根据此结论,当斜面的水平长度L=0.40m时,斜面的机械效率为     ;当木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为     N.
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关于实际使用机械时的机械效率,下列说法正确的是(    )
A.机械效率可以提高到100%
B.机械效率总小于1
C.功率大的机械,机械效率高
D.机械效率越高,有用功越多

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某校的同学,利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后,进行了小组交流,下表是各小组的实验数据记录:
实验小组
钩码重G(N)
动滑轮重G′(N)
拉力F(N)
滑轮组机械效率η
1
0.5
0.4
0.35
47.6%
2
0.5
0.4
0.38
43.9%
3
1
0.6
0.62
53.8%
4
1
0.8
0.71
46.9%
5
2
0.6
0.98
68.0%
6
2
0.8
1.06
62.9%
请你对表中各小组的实验数据进行分析比较,回答下列问题:
(1)实验中影响滑轮组效率的主要因素是:_________和__________
(2)实验时应该                 拉动弹簧测力计.第3次试验时若在弹簧测力计静止时读数,则所测拉力______0.62N .(选填“大于”“小于”“等于”)
(3)1、2两个小组的动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,测出的滑轮组机械效率却不同,原因不可能是(     )

A.滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同
B.钩码被提升的高度不同
C.测拉力时拉力的方向没有竖直向上
D.测拉力时没有使测力计匀速上升
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如图所示,不计摩擦,把重G=16N的物体匀速提起所用的拉力F=10N,则关于该动滑轮的说法中错误的是
A.动滑轮重4N
B.使用该动滑轮要费距离
C.该动滑轮的机械效率为80%
D.提升物体的速度越快,机械效率越高

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