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物理必考在探究“斜面的机械效率与哪些因素有关 的实验中.将一条长木板

2024-01-17 20:21:28信息公告912

在探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”的实验中,将一条长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,还有毛巾、棉布.用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速拉动,记录的数据如下表:YnC物理好资源网(原物理ok网)

实验次数斜面材料斜面的倾斜角度木块重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W/J总功W/J机械效率%
1木板30°20.501.501.001.001.5066.7
2棉布30°20.501.701.001.001.7058.8
3毛巾30°20.501.851.00
4毛巾20°20.341.751.000.681.7538.9
(1)请计算第3次实验的机械效率是________.YnC物理好资源网(原物理ok网)

(2)分析第________次实验数据,得出的结论是:在其它条件相同时,斜面越粗糙,机械效率越低.YnC物理好资源网(原物理ok网)

(3)分析第3、4次实验数据,得出的结论是:________.YnC物理好资源网(原物理ok网)

(4)分析实验数据还发现,在其它条件相同时,斜面倾角________(填“越大”或“越小”)越费力.

试题答案

解:(1)在该次实验中,所做的有用功是W=Gh=2N×0.50m=1J;该过程中所做的总功是W=FS=1.85N×1.00m=1.85J;故该斜面的机械效率是η=×100%=×100%≈54.1%;YnC物理好资源网(原物理ok网)

(2)在其他条件不变的情况下,1、2或1、3或2、3或1、2、3次实验都能说明斜面越粗糙,机械效率越低;YnC物理好资源网(原物理ok网)

(3)比较3、4两次实验不难看出,在其它的条件不变的情况下,斜面的倾角越大,其机械效率越高;YnC物理好资源网(原物理ok网)

(4)要想比较斜面在不同倾角时的费力情况,即需要保持其他的条件不变,改变倾角大小,观察沿斜面的拉力的大小即可,故符合上述条件的只有3、4两次实验,故分析这两次的实验数据不难看出,在其它条件相同时,斜面倾角越大越费力.YnC物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)54.1%;(2)1、2或1、3或2、3或1、2、3;(3)在其它条件相同时,斜面倾角越大(或陡)机械效率越高;(4)越大YnC物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)对于斜面来说,克服木块重力所做的功是有用功,沿斜面的拉力对木块所做的功是总功,故再据公式η=×100%即可求得机械效率;YnC物理好资源网(原物理ok网)

(2)研究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度是否有关,即必须控制其他的量不变,即在保持斜面的倾角、木块的重力、斜面的长度、高度等不变的情况下分析即可;YnC物理好资源网(原物理ok网)

(3)在3、4实验中,木块的重力、斜面的高度、长度都是相同的,但是由于斜面的倾角不同,导致两实验中的机械效率不同,故在控制变量的思维下分析即可得出结论;YnC物理好资源网(原物理ok网)

(4)分析斜面的粗糙程度和其他因素相同的两组实验,即3、4两次实验的数据,观察斜面的倾角的大小与所用拉力大小的关系即可.YnC物理好资源网(原物理ok网)

点评:关于斜面的功、效率的公式要掌握清楚:W=W+W,η=,W=Fs,W=Gh,据上面的公式正确分析即可解决该类问题.YnC物理好资源网(原物理ok网)