小红学过“机械效率”的知识后,产生了一个疑问:“机械的机械效率越高是否越省力?”针对这个问题,小红向老师借来了一只弹簧测力计,利用家中的“案板(切菜用)”和茶杯

小红学过“机械效率”的知识后,产生了一个疑问:“机械的机械效率越高是否越省力?”针对这个问题,小红向老师借来了一只弹簧测力计,利用家中的“案板(切菜用)”和茶杯

题型:南通一模难度:来源:
小红学过“机械效率”的知识后,产生了一个疑问:“机械的机械效率越高是否越省力?”针对这个问题,小红向老师借来了一只弹簧测力计,利用家中的“案板(切菜用)”和茶杯做了如下的探究:
(1)把杯子放在塑料袋中,向杯子中加入适量的水,用弹簧测力计测得杯子和水的总重力为G;
(2)用“案板”做斜面,如图所示,把一只水杯通过细绳与弹簧测力计连接,拉动弹簧测力计,使水杯沿斜面匀速移动到斜面顶端;
魔方格

(3)分别测出拉力F,杯子移动的距离s和杯子升高的高度h;
(4)改变斜面的高度,做4次实验,记录实验数据如下表:
答案
举一反三
次数
物理量
1234
重力G/N5555
升高h/m0.10.150.20.25
有用功W/J0.7511.25
拉力F/N1.62.22.73.1
移动距离s/m0.50.50.50.5
总功W/J1.11.351.55
机械效率η0.680.81

Ⅰ.W=Gh=5N×0.1m=0.5J
W=Fs=1.6N×0.5m=0.8J
η1=
0.5J
0.8J
≈63%,
η2=
1J
1.35J
≈74%;
Ⅱ.分析表中的拉力与机械效率,小红的疑问得到了解决;得到的结论是:斜面的机械效率越高,越不省力;
Ⅲ.(1)影响机械效率高低的主要有原因是额外功,使用斜面时,克服摩擦力做的功为额外功,在有用功一定的情况下,减小额外功,可以提高机械效率;
(2)采用控制变量法:控制斜面倾斜程度、物重、斜面高度、斜面长度相同,换用毛巾、棉布、玻璃等不同的接触面材料改变斜面粗糙程度,从而改变摩擦力,计算出机械效率进行比较.
故答案为:
Ⅰ.0.5;0.8;63%;74%;
Ⅱ小红的疑问得到了解决,物重相同,机械效率增大时,并不更省力
Ⅲ(1)正确,因为斜面对物体的摩擦力是导致额外功的原因
(2)用等高、等长的斜面,先后在木板斜面、棉布斜面、毛巾斜面上重复上面的实验并记录数据,即可验证小红的猜想.
下表是在“探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”的实验中记录的数据
题型:眉山难度:| 查看答案
题型:崇文区一模难度:| 查看答案
实验
次数
斜面的
倾斜程度
物体重
G/N
斜面高度
h/cm
斜面的
拉力F/N
斜面长
s/cm
机械效率
η
1较缓2.0100.85050%
2较陡2.0201.25067%
3最陡2.0301.550
小明看到工人常常是沿着斜面将油桶推上汽车.小明想:为什么不直接将油桶搬上车呢?难道这样做可以省力吗?如果能省力,那么推力的大小与斜面长度有关吗?为了探究推力大小与斜面长度的关系,小明选用弹簧测力计、重4N的物块和长度分别为0.4m、0.8m、1m的木板进行了三次实验,每次斜面的高度均为0.2m.测得沿斜面方向的拉力大小分别如图所示.(假设木板很光滑,不计摩擦)

魔方格

(1)分析数据,写出F与L的关系:______.
(2)下列四个图线中,哪个图能正确反映出F与L的关系,答:______.

魔方格
(2011•湘潭)下表是李明用如图所示装置探究斜面机械效率的实验数据.
题型:湘潭难度:| 查看答案
实验次数物块重力G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率
140.32160%
280.341
3120.36160%
480.45164%
580.55.6171.4%
一个物体所受重力为G,在沿斜面向上的拉力F作用下,从斜面底端匀速运动到顶端.斜面长为L,高为h,物体所受阻力为f,则斜面的机械效率为(   )
题型:烟台难度:| 查看答案
A.
B.
C.
D.
下面是小明探究斜面的机械效率的部分数据.
题型:不详难度:| 查看答案
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次数斜面物体重力
/N
斜面高度
/m
斜面长度
/m
沿斜面拉力/N机械效率
1木板40.21.20.974%
2木板40.31.2______83%
3木板40.41.21.5______