探究“斜面的机械效率”的实验装置如图所示,某实验小组提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的猜想:
下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据
| 斜面倾斜程度 | 小车A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有/J | 总功W总/J | 机械效率η |
| 较缓 | 5.0 | 0.1 | 1.5 | 0.5 | 0.5 | 0.75 | 66.67% |
| 较陡 | 5.0 | 0.2 | 2.5 | 0.5 | 1 | 1.25 | |
| 最陡 | 5.0 | 0.3 | 3.4 | 0.5 | 1.7 | 88.24% |
(2)由以上表格小明得出“斜面越陡机械效率越高”的结论,要得到此结论需要控制不变的因素有:
①________;
②________;
③________.
(3)分析表格中的实验数据还可推知:高度相同的斜面,越长越________(填“省力”或“费力”);斜面在我们生活中的应用有________(只写出一条即可).
试题答案
解:(1)η===80%,W有用=W总×η=1.7J×88.24%=1.5J.
(2)影响斜面机械效率的因素主要有:斜面长度、斜面粗糙程度、斜面倾斜程度、物体的重等.本实验结论“斜面越陡机械效率越高”是在“斜面长度、斜面粗糙程度和物体的重”这三个因素不变时得出的.
(3)在斜面高度不变时,斜面越长说明斜面的倾斜程度越缓,当然斜面就越省力.生活中的斜面很多,如:盘山公路.
故答案为:(1)80%、1.5J;(2)斜面长度、斜面粗糙程度、小车的重力;(3)省力、盘山公路.
试题解析
(1)斜面较陡时的机械效率要用公式η=来计算,斜面最陡时的有用功要用公式W有用=W总×η来计算.
(2)要运用控制变量法来做实验,在探究斜面斜面倾斜程度对机械效率的影响时,其它的影响因素要保持不变,比如小车重、斜面的长度、斜面的粗糙程度.
(3)分析表格中的实验数据还可推知:当斜面的高度不变时,斜面越长拉力越小,为了减小拉力我们在生活中经常用到斜面这种简单机械,如:盘山公路.
点评:本题考查机械效率的计算以及斜面机械效率的影响因素,需要分析的数据比较少,问题比较简单.
