斜面机械效率的测量实验知识点题库

小明思考“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”。他在用同一木板做的斜面上，做匀速直线拉动物块的探究实验，如图，并记录实验数据如下：

实验次数	斜面倾斜程度	物重 G/N	物体上升高度h/m	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
1	较缓	5.0	0.10	1.6	0.5	0.50	0.8	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.5	0.75	1.1	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.3	0.5

(1) 将表格中的空白数据填上。
(2) 通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越。
(3) 通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：；
(4) 如果小明还想要探究斜面的机械效率与物体重力的关系，请你与他一起来完成实验：
①实验时应控制不变的条件是、；
②实验时需要的测量仪器有：、。

如图所示，下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时，得到如下实验数据．

斜面与水平面夹角	小车的重力G/N	斜面的粗糙程度	斜面的高度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%
20°	2.1	玻璃面	0.09	0.6	0.5	0.189	0.30	63
30°	2.1	玻璃面	0.21	1.1	0.5	0.441	0.55	80.2
45°	2.1	玻璃面	0.36	1.8	0.5
45°	2.1	棉布面	0.36	2.0	0.5	0.756	1.00	75.6

（1）此探究实验是采用了的物理研究方法．
（2）请将上表中空格补充完整．
（3）请你根据表中的实验数据，得出要探究的实验结论：
结论一：．
结论二：．

小明同学用如图所示的装置测定斜面机械效率，实验记录结果如下表：

实验次数	斜面倾斜度	物体重量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	机械效率η
1	较缓	5	0.1	1.5	1	0.5	1.5	33.3%
2	较陡	5	0.2	2	1	1	2	50%
3	最陡	5	0.3	2.4	1

（1）根据表格中数据，第三次（最陡）实验的有用功是 J，总功是 J，机械效率是；
（2）分析数据可知，斜面越陡，机械效率（选填“越高”、“越低”或“不变”）；
（3）分析实验数据还可知道，斜面越陡越（选填“省力”或“费力”）；
（4）第一次实验中，若拉力作用时间是5s，则拉力的功率是 W．

如图所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表：

斜面的倾斜程度	物块重（N）	斜面高（m）	沿斜面拉力（N）	斜面长（m）	机械效率
较缓	10	0.1	5.0	1	20%
较陡	10	0.3	6.7	1	45%
最陡	10	0.5	8.4	1	60%

（1）沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做运动．
（2）比较表中“物块重”和“”两栏对应的数据，可知斜面是一种（选填“省力”或“费力”）的简单机械．
（3）本实验研究了对斜面机械效率的影响，其影响规律是．

在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关．如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据．

实验序号	斜面的倾斜程度	物块的重力G/N	斜面高度h/m	沿斜面的拉力F/N	斜面长s/m	机械效率
1	较缓	10	0.2	5.5	1	36.4%
2	较陡	10	0.4	7.0	1	57.1%
3	最陡	10	0.6	8.5	1	70.6%

（1）分析表中数据可得该实验是探究．（选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其它条件一定时，斜面，机械效率越高．
（2）另一位同学为探究自己的猜想，设计了如下步骤．

①把一块长木板的一端垫高，构成一个斜面．
②用弹簧测力计沿斜面把一木块拉上去，进行相关测量，计算出斜面的机械效率．
③保持斜面的不变，改变斜面的，再进行相关测量，并计算出斜面的机械效率．
④比较两次的大小，即可验证猜想是否正确．

如图所示是小芳同学探究斜面机械效率的实验装置图，实验前她做了如下猜想：

A．斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关

B．斜面的机械下列可能与斜面的倾斜程度有关

她在做实验时用弹簧测力计拉着同一物体沿斜面向上做匀速直线运动，分别进行了四次实验，并记录实验数据如下表所示：

实验次数	斜面倾斜程度	斜面粗糙程度	木块重量G/N	斜面高h/m	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
1	较缓	木板表面	2	0.1	0.6	0.5	0.2	0.3	67%
2	较陡	木板表面	2	0.2	1	0.5	0.4	0.5	80%
3	最陡	木板表面	2	0.3	1.4	0.5	0.6	0.7	86%
4	最陡	毛巾表面	2	0.3	1.6	0.5	0.6	0.8

（1）将表中所缺的数据补充完整．
（2）比较两次实验可知猜想A是正确的．
（3）比较1、2、3次实验得到的结论是：当粗糙程度相同时，斜面越陡机械效率．
（4）通过分析实验数据，还可以得出当斜面粗糙程度和高度都相同时，斜面越长越（选填“省力”或“费力”）．

小明同学用如图所示的装置测定斜面的机械效率，实验记录结果如下表：

实验次数	斜面倾斜程度	物体重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	斜面的机械效率η
1	较缓	5	0.1	1.5	1	0.5	1.5	33.3%
2	较陡	5	0.2	2	1	1	2	50%
3	较陡	10	0.2	4	1	2	4	50%
4	最陡	5	0.3	2.4	1	1.5	2.4	62.5%

（1）实验时他用弹簧测力计拉着物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动，此时拉力摩擦力（选填“大于”“小于”或“等于”）．
（2）分析数据可知，在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率（选填“越高”、“越低”或“不变”）．
（3）由表中数据可知，用粗糙程度相同的斜面沿斜面向上拉动相同的重物匀速上升，斜面的倾斜程度越越省力（选填“大”或“小”）．

下图是某小组同学测量斜面机械效率的实验装置．实验时，用木块将带有刻度的平木板垫起．构成一个斜面．

（1）用弹簧测力计拉着小车从底端位置A沿斜面匀速运动到位置B．弹簧测力计的示数为1.25N，此时斜面的机械效率为．小车与斜面的摩擦力为 N．
（2）若将木块向右移，使木块左端与长木板80cm处对齐，重复（1）中的实验，弹簧测力计的示数为0.8N，此时斜面的机械效率为．比较（1）、（2）可知，斜面的机械效率与斜面的有关．
（3）若将小车四轮朝上倒置，重复（2）中的实验，则弹簧测力计示数变，机械效率变．比较（2）、（3）可知，斜面的机械效率与接触面的有关．
（4）请在图中画出小车在斜面上所受的重力和摩擦力的示意图．

如图所示，重为2100N的甲物体，在拉力F的作用下沿斜面以0.2m/s的速度移动了5m，同时甲物体升高了3m.斜面和滑轮组的总机械效率为80%.则下列说法中，正确的是（）

A . 绳子自由端通过的距离为5m B . 总功为6300J C . 拉力F为525N D . 有用功的功率为420W

把重为600 N的物体匀速推到斜面顶端 ,斜面长为3 m,高为0.9 m, 实际推力为300 N,那么物体与斜面之间的摩擦力是N,斜面的机械效率是.

如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体所受到摩擦力80N．求：

（1）推力F的大小．
（2）运动过程中克服物体的重力做的功；
（3）斜面的机械效率；

某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验，分别如图甲、乙、丙所示．

（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越．
（2）第3次实验中所做的有用功是J，机械效率是．
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功（选填“增大”或“减小”），因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与有关．
（4）综上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，额外功（选填“增大”或“减小”）．

小明利用斜面搬运物体的过程中，提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如图所示），测得的实验数据如表中所示：

（1）沿斜面拉动物体时，应使其做运动．
（2）根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为J ，机械效率是．
（3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越．
（4）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况下，．

小芳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，如下图所示.她首先测出小车重力，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角 $\text{[math]}$ 的大小多次测量，得到下表所示的数据.

（1）实验过程中拉力的方向应．
（2）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是.斜面倾斜角θ越，斜面越省力，斜面的机械效率越．
（3）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持、不变，只改变．

某同学拉着物体沿着光滑的斜面匀速向上滑动时，探究与斜面平行的拉力F的大小与哪些因素有关。当斜面的倾角为 $\text{[math]}$ 、物体的重力为G₁时，拉力的大小为F₁ ，如图(a) 所示;物体的重力为G₂时(G₂>G₁),拉力的大小为F₂,且F₂>F₁,如图(b)所示;调整斜面的倾斜角度为 $\text{[math]}$ ，拉力的大小为F₃ ，且F₃>F₁ ，如图 (c)所示。

图片_x0020_100004

（1）分析比较图(a) 与(b),可以得出的初步结论是:当物体沿着光滑斜面匀速向上滑动时，。
（2）分析比较图(a)与(c)，可以得出的初步结论是:当物体沿着光滑斜面匀速向上滑动时，。

某班同学在“测量斜面的机械效率”实验时，所用实验器材有长木板、支架、弹簧测力计、刻度尺、重力为5.4N木块（带挂钩）如图所示，将长木板和支架搭成长1.0m、高0.2m的斜面，用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块。

（1）如图所示，此时弹簧测力计对木块的拉力为N；
（2）将木块匀速拉到斜面顶端，斜面的机械效率为；
（3）木块与斜面的摩擦力为N；
（4）在实验中若加速拉动木块到斜面顶端，则测得的机械效率与匀速拉动木块比较（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），请分析原因。

已知斜面的机械效率与斜面的倾斜角度和斜面的粗糙程度有关。在“探究斜面的机械效率 $\text{[math]}$ 与斜面的倾斜角度的关系”实验中，实验装置如图。

所用的器材有：木块、木板、弹簧测力计、量角器等。

图片_x0020_100042

（1）实验还需要的测量工具是。

（2）保持斜面的粗糙程度不变，多次改变斜面的倾斜角度，匀速拉动木块，获得的部分实验数据如下表。

实验次数	1	2	3	4	5	6
斜面的粗糙程度	相同
斜面的倾斜角度θ	10°	20°	30°	40°	50°	60°
斜面的机械效率η	0.20	0.45	0.57	0.65	0.74	0.78

①根据表中数据，在方格纸上画出斜面机械效率η与斜面倾斜角度的关系图像。

图片_x0020_100043

②根据图像，可以得出斜面的机械效率η与斜面的倾斜角度θ的关系是：。

（3）实验过程中，沿斜面向上拉动木块，要使木块匀速运动。如果木块做加速运动，测出的η值会（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

针对“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有怎样的关系？”这个问题，某同学利用同一木板搭成不同倾角的斜面，将同一小车沿斜面匀速拉动，如图所示，记录实验数据如下表

图片_x0020_100046

斜面倾斜程度	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	机械效率
较缓	10	0.1	3	1	1	3	33%
较陡	10	0.2	4	1	2	4	50%
最陡	10	0.3	5	1	3	5	60%

（1）分析实验数据可知，在粗糙程度相同的情况下，斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：。
（2）分析实验数据可知：在粗糙程度相同的情况下，斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是：。
（3）如果该同学还要进一步探究“斜面机械效率与物重的关系”，实验时应控制小车移动的距离、和不变。

某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。

图片_x0020_100034

序号	钩码重G/N	钩码上升高度h/m	绳端拉力F/N	绳移动距离s/m	机械效率
1	4	0.1	1.8	0.3	74.1%
2	4	0.1	1.6	0.4	62.5%
3	6	0.1	2.4

（1）实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计，使钩码上升；
（2）通过表中数据可分析出第1次实验是用（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验；
（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率（选填“越高”、“不变”或“越低”）；
（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，机械效率 $\text{[math]}$ ；
（5）比较1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率（选填“越高”、“不变”或“越低”）。

斜面是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面的拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）小华提出以下三个猜想：

猜想1：斜面的省力情况与斜面的表面材料有关。

猜想2：斜面的省力情况与斜面的倾角有关。

猜想3：斜面的省力情况与物体的重力大小有关。

他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验，实验中所用的物块材料及其表面的粗糙程度相同，在沿斜面的拉力作用下，物块在斜面上做匀速直线运动，记录的实验数据如下表：

实验序号	①	②	③	④	⑤	⑥
斜面倾角	θ	θ	θ	θ	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
斜面的表面材料	木板	毛巾	木板	木板	木板	木板
物块重力 $\text{[math]}$	2	2	4	6	2	2
沿斜面的拉力 $\text{[math]}$	1.35	1.52	2.70	4.05	1.52	1.70

（1）通过对比实验（填写实验序号）中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关。
（2）通过对比实验序号①、⑤、⑥中的数据，得出的结论是：在其他条件相同时，。
（3）为了验证猜想3，小华做了实验（填写实验序号），分析实验数据后，小华认为这几次实验省力情况相同，依据是。
（拓展）完成实验后，小华沿斜面用1.8N的拉力，将重5.4N的物体从斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面长1.2m，高0.3m，物体在斜面上运动时受到的摩擦力是N，斜面的机械效率是。

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