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:
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 | ______ | ______ | ______ | 最陡 | 10 | 0.4 | 6 | 1 | 4 | 6 | 67% |
答案
(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=×100%=×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% |
举一反三
小明学过机械效率后,提出了一个问题:“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系,针对这个问题他也做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验.并记录实验数据如下:
实验次数 | 斜面的倾斜程度 | 物体重G/N | 物体上升高度h/m | 沿斜面的拉力F/N | 物体移动距离s/m | 有用功W有/J | 总功W总W/J | 机械效率η | 1 | 较缓 | 5.0 | 0.1 | 1.6 | 0.5 | 0.5 | 0.8 | 63% | 2 | 较陡 | 5.0 | 0.15 | 2.2 | 0.5 | 0.75 | 1.1 | 68% | 3 | 较陡 | 5.0 | 0.25 | 3.1 | 0.5 | 1.25 | 1.55 | 81% | Ⅰ、下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置.
![魔方格](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191106/20191106234631-59592.png)
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动.实验的部分数据如下:
实验 次数 | 斜面的 倾斜程度 | 物块重量 G/N | 斜面高度 h/m | 沿斜面拉力 F/N | 斜面长 s/m | 机械效率 | 1 | 较缓 | 10 | 0.1 | 5.0 | 1 | | 2 | 较陡 | 10 | 0.3 | 6.7 | 1 | 45% | 3 | 最陡 | 10 | 0.5 | 8.4 | 1 | 60% | 在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中,用沿斜面向上的力F拉动小车,使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端,如图所示.多次改变斜面倾斜程度,部分实验数据记录在下面的表格中,根据表格中数据回答下列问题:
斜面倾斜度 | 小车重量G/N | 斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长s/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 斜面的机械效率 | 较缓 | 10 | 0.1 | 3 | 1 | 1 | 3 | 33.3% | 较陡 | 10 | 0.2 | 4 | 1 | 2 | 4 | 50% | 最陡 | 10 | 0.4 | | 1 | | 6 | | 如图所示,是小明同学探究影响斜面机械效率因素的装置图,他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿粗糙相同的斜面向上做匀速直线运动,实验测量的部分数据如下表,请你解答下列问题:
实验次数 | 物体重G/N | 斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长s/m | 1 | 3.0 | 0.10 | | 0.50 | 2 | 3.0 | 0.25 | 2.4 | 0.50 | 3 | 3.0 | 0.35 | 2.8 | 0.50 | 在科学探究课中,实验小组同学猜想“滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关”,于是他们选用了重10N的物体完成了如图1所示的三次实验:
![魔方格](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191106/20191106234620-15852.png)
(1)通过比较______两图,可以验证他们的猜想,得出的结论是:______. (2)好动脑筋的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块,来探究斜面的机械效率.实验前他们分析:“由于斜面不是光滑的,沿斜面向上拉物体,必定要克服摩擦做额外功,斜面的机械效率一定受摩擦力的影响”.于是他们做了如图1所示的实验,在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块,(如图2所示)并设计表格记录实验数据如下:
![魔方格](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191106/20191106234620-49191.png)
实验 次数 | 斜面的倾斜程度 | 物体重G/N | 物体上升高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 物体移动距离 s/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 机械效率η | 机械效率平均值 | 1 | 较缓 | 5.0 | 0.10 | 1.6 | 0.50 | 0.50 | 0.80 | 63% | | 2 | 较陡 | 5.0 | 0.15 | 2.2 | 0.50 | 0.75 | 1.10 | 68% | 3 | 最陡 | 5.0 | 0.25 | | 0.50 | 1.25 | | |
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