小明用右图装置探究斜面的机械效率与哪些因素有关.
(1)要测量斜面的机械效率,除了长木板和木块(如图所示)外,还需要的主要测量工具是弹簧测力计和________.
(2)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.木块上升过程中,动能________(变大/变小/不变),重力势能________(变大/变小/不变).
(3)小明先后用两木块做实验探究重力对机械效率的影响,测量并计算得到下表所示的两组数据:
| 实验次数 | 木块重G/N | 木块上升的高度h/m | 拉力F/N | 木块沿斜面移动距离s/m | 机械效率η/% |
| 1 | 2.0 | 0.10 | 0.9 | 0.39 | 57.0 |
| 2 | 4.0 | 0.10 | 2.7 | 0.20 |
②根据表中数据,能否得出斜面的机械效率与物体的重力关系的结论?如能,写出结论,如不能,请说明理由.
答:________(能/不能).结论或理由:________.
试题答案
解:(1)探究斜面机械效率时,用到的测量工具有刻度尺和弹簧测力计.
(2)木块沿斜面匀速直线上升时,质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,重力势能增大.
(3)①W总=Fs=2.7N×0.2m=0.54J,
P===0.18W.
W有=Gh=4N×0.1m=0.4J,
η===74.1%.
②斜面的机械效率跟斜面的高度、斜面的粗糙程度有关,所以探究斜面的机械效率与物体的重力关系,要控制斜面的高度、斜面的粗糙程度不变,实验中只控制斜面的高度相同,采用两个不同物体,没有控制物体和斜面之间的粗糙程度不变.
故答案为:(1)刻度尺;(2)不变;变大;(3)①0.18;71.4;②不能;只控制斜面的高度相同,没有控制物体和斜面之间的粗糙程度不变.
试题解析
(1)测量斜面的机械效率,要用弹簧测力计测量物体的重力、拉力,用刻度尺测量斜面的高度、斜面的长度.
(2)分析物体动能和重力势能大小的变化,从动能和重力势能大小的影响因素进行考虑.
(3)知道拉力大小、斜面的长度,求出总功,求出功率.
要探究斜面的机械效率与物体的重力关系,要控制斜面的高度、斜面的粗糙程度不变.
点评:掌握斜面机械效率高低的影响因素,利用控制变量法探究斜面机械效率的影响因素.
斜面的机械效率跟斜面的高度和斜面的粗糙程度有关,在斜面高度一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低;在斜面粗糙程度一定时,斜面越高,斜面机械效率越高,越费力.
