问题 实验题

小刚同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如图所示.她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得到下表所示的数据:

斜面

倾斜角θ

小车重G/N斜面高

h/m

斜面长

S/m

拉力

F/N

有用功

W/J

总功

W/J

机械效率η
12°50.212.12.148%
30°50.513.62.569%
45°50.714.33.54.3
(1)上表中的空格处①、②、③对应的数据分别是:            

(2)分析上表数据,得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越  (选填“大”或“小”),斜面越    (选填“省力”或“费力”),斜面的机械效率越    (选填“高”或“低”).

(3)实验过程中拉力的方向应与斜面      

(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持     不变,斜面的光滑程度不变,只改变      .  

答案

1)1  3.6  81.4% (2)大 费力 高(或小 省力 低) (3)平行 

(4)斜面倾斜角θ  物重

考点:

分析:(1)克服重力做的功为有用功,拉力做的功为总功,机械效率是有用功与总功的比值;

(2)分析表中第1、5、8列数据,可知:随斜面倾斜角θ的改变,拉力F与机械效率在改变;

(3)克服摩擦力做功为额外功,摩擦力方向沿斜面向下,所以拉力方向也必须平行斜面;

(4)采用控制变量法:在研究某一物理量对另一物理的影响时,必须保证其它量不变.

解答:解:

(1)①W=Gh=5N×0.2m=1J;

②W=Fs=3.6N×1m=3.6J

③η= W/W=3.5J/4.3J=81.4%

(2)分析表中数据得:斜面倾斜角θ越大,斜面越费力,斜面的机械效率越高;或者说:斜面倾斜角θ越小,斜面越省力,斜面的机械效率越低.

(3)拉力要克服摩擦力做功,摩擦力方向沿斜面向下,所以拉力方向必须平行斜面;

(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持其它量不变,只改变小车的重力或质量.

故答案为:

(1)1;3.6;81.4%;

(2)大,费力,高;或者说:小,省力,低;

(3)保持平行.

(4)斜面倾斜角θ,小车重力或质量.

点评:本题目的是探究影响斜面机械效率的因素有哪些,考查了有用功、总功、机械效率的计算,数据的综合分析等,必须熟练掌握控制变量法.

选择题
填空题