下面是某同学做探究“斜面机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验。斜面与水平面夹角小车的重力G/N斜面的粗糙程度h/m斜面的高度F/N沿斜面拉力F/
题型:不详难度:来源:
下面是某同学做探究“斜面机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验。
斜面与水平面夹角
| 小车的重力G/N
| 斜面的粗糙程度h/m
| 斜面的高度F/N
| 沿斜面拉力F/N
| 斜面长S/m
| 有用功W有/J
| 总功 W总/J
| 机械效率%
| 20°
| 2
| 玻璃面
| 0.1
| 0.6
| 0.5
| 0.2
| 0.3
| 67
| 30°
| 2
| 玻璃面
| 0.2
| 1.1
| 0.5
| 0.4
| 0.55
| 73
| 45°
| 2
| 玻璃面
| 0.35
| 1.8
| 0.5
| ①
| ②
| ③
| 45°
| 2
| 棉布面
| 0.35
| 2.0
| 0.5
| 0.7
| 1.0
| 70
| (1)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使其做 _ __ 运动。 (2)请将上表中空格补充完整. (3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论: 结论一:___________________ __ ______________________________。 结论二:____________________ __ ______________________________。 |
答案
(1)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使其做 匀速直线 运动。 (2)请将上表中空格补充完整.① 0.7 ② 0.9 ③ 78 (3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论: 结论一:当斜面的粗糙程度一定时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。 结论二:当斜面的倾斜程度一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越小__。 |
解析
试题分析:物体做匀速直线运动时,受到的力才是平衡力; (2)有用功、总功、机械效率,分别用公式W有用=Gh、W总=Fs、求出; (3)采用控制变量法思想探究的实验,在得实验结论时,找准变量和不变量,然后根据控制变量法结论的一般形式“在( )一定时,( )越( ),( )越( )”归纳总结.:(1)拉力克服斜面的摩擦力做功,只有物体做匀速直线运动时,根据二力平衡的知识,受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小; (2)有用功W有用=Gh=2N×0.35m=0.7J,总功W总=FS=1.8N×0.5m=0.9J,机械效率; (3)斜面的倾斜程度通过斜面与水平面的夹角体现,夹角越大斜面的倾斜程度越大,分析第1、2、3组实验数据可知,斜面的光滑程度相同时,斜面的倾斜角度越大,机械效率越高;分析第3、4两组实验数据可知,斜面的倾斜程度相同时,斜面的表面越粗糙,机械效率越低. 点评:(1)本题重点考查了斜面机械效率的计算,以及对实验数据的分析处理,归纳总结的能力,是科学探究实验的考查重点,符合新课改的理念; (2)本题易错点在实验的结论上,控制变量法实验结论的一般形式是:在( )一定时,( )越( ),( )越( ) |
举一反三
在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,如图是他实验中的情景,下表是他记录的一组数据.
钩码总重G(N)
| 钩码上升高度h(m)
| 测力计拉力F(N)
| 测力计移动距离s(m)
| 2
| 0.05
| 0.4
| 0.15
| (1)由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为 J,人做的总功 J. (2)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是___________;结合测力计放大图,可知小强的错误是________________________. (3)在该次实验中,所测滑轮组的机械效率应该为_________. (4)实验中,若仅增加钩码的重,则滑轮组的机械效率将_______ (选填“增大”、“减小”或“不变”). |
小明用若干个相同的滑轮以不同的方式组合成甲、乙两个不同的滑轮组,分别做测定滑轮组机械效率的实验,得到的数据如下表所示.(g取10 N/kg)
滑轮组
| 钩码的质量/g
| 钩码上升的高度/m
| 弹簧测力计的示数/N
| 弹簧测力计移动的距离/m
| 有用功 /J
| 总功 /J
| 机械效率
| 甲
| 200
| 0.1
| 1.5
| 0.2
| 0.2
| 0.3
| 66.7%
| 乙
| 200
| 0.2
| 1.0
| 0.8
|
|
|
| (1)该实验的实验原理是_______________ _________________. (2)小明____ ___拉动弹簧测力计使钩码____ ____升高,并由弹簧测力计读出拉力的大小。 (3)请你帮小明填写表中空格. (4)由数据分析可知,滑轮组乙至少是由____ ___个定滑轮和_ ______个动滑轮组成的. (5)甲、乙两个滑轮组的机械效率不同的原因是_______ ____________. |
如图所示用滑轮组提起重为630N的物体,绳子自由端的拉力为300N,重物以 0.2m/s的速度匀速上升,不计摩擦和绳重,求:
(1)滑轮组的机械效率; (2)拉力做功的功率; (3)若绳子能承受的最大拉力为400N,则滑轮组的最大机械效率是多大? |
在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,左图是他实验中的情景,右表是他记录的一组数据。
(1)由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为0.1 J,人做的总功为 J。 (2)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是 ;结合弹簧测力计放大图,可知小强的错误是 。 (3)在该次实验中,所测滑轮组的机械效率应该为 。 |
用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为________N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为________%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:__________________ (2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:_________________; 请简要说明两条理由: ①________________________________________________________; ②________________________________________________________. |
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