斜面机械效率的测量实验 知识点题库

在科学探究课中,实验小组同学猜想“滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关”,于是他们选用了重10N的物体完成了如图所示的三次实验:

(1)通过比较 两图,可以验证他们的猜想,得出的结论是: .
(2)好动脑筋的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块,来探究斜面的机械效率。实验前他们分析:“由于斜面不是光滑的,沿斜面向上拉物体,必定要克服摩擦做额外功,斜面的机械效率一定受摩擦力的影响”。于是他们做了如图所示的实验,在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块,(如图所示)并设计表格记录实验数据如下:

实验
次数
斜面的倾斜程度物体重G/N物体上升高度h/m沿斜面拉力F/N物体移动距离 s/m有用功W/J总功W/J机械效率机械效率平均值
1较缓5.00.101.60.500.500.8063%
2较陡5.00.152.20.500.751.1068%
3最陡5.00.25
0.501.25

(a)如图所示第三次实验弹簧测力计的示数为 N。
(b)小兰在对实验数据处理的过程中出现的错误之处是: 。
(c)改正错误后,对实验数据进行分析,你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是 。

在探究“影响斜面械效率的因素”的实验中,小月猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关,小雯猜想可能跟斜面的粗糙程度有关.于是她们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定,高度可调的斜面.用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面匀速向上运动,如图所示.下表是实验记录的有关数据.

实验

次数

斜面的倾斜程度

木块的重力G/N

斜面粗糙

程度

斜面高度

h/m

沿斜面拉力

F/N

斜面长

s/m

机械效率

%

1

较缓

2

玻璃面

0.1

0.6

0.5

66.7

2

较陡

2

玻璃面

0.2

1

0.5

80

3

最陡

2

玻璃面

0.4

1.8

0.5


4

最陡

2

棉布面

0.4

2.1

0.5

76.2

  1. (1) 在第3次实验中,斜面的机械效率为 (保留一位小数);

  2. (2) 分析第1、2、3次实验数据,可以得出的关于斜面机械效率的结论是 ;

  3. (3) 在第3、4次实验中,选用玻璃和棉布作为斜面的材料,是为了改变 ;

  4. (4) 通过实验可以发现,倾斜程度相同的斜面,斜面越光滑,机械效率越 .

小明和兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率,同学们对实验过程和装置发表了下列不同的看法,其中正确的有(  )

A . 匀速拉动木块时,拉力与摩擦力是一对平衡力 B . 斜面的机械效率与木块被拉动的距离是无关的 C . 匀速拉动木块的过程中,木块的机械能是不变的 D . 匀速拉动时,木块是要克服摩擦力做额外功的
某实验小组的同学在探究斜面的机械效率时,他们用弹簧测力计拉着小车沿斜面向上运动,收集了下表中的实验数据:

实验第次

斜面的倾斜程度

小车重量

G/N

斜面高度

h/m

沿斜面拉力F/N

斜面长

s/m

机械效率

1

较缓

5

0.2

2.2

1

45%

2

较陡

5

0.5

3.6

1

69%

3

最陡

5

0.7

4.2

1

83%

  1. (1) 分析上表中的数据得出:当斜面 时,越省力;

  2. (2) 分析上表中的数据还可得出:当斜面 时,斜面的机械效率最大

  3. (3) 该小组又做了第4次实验:他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别为0.5m和1m,用弹簧测力计拉着这个小车沿斜面向上做匀速直线运动,读出这时弹簧测力计的示数为4.5N,则他们测出斜面的机械效率为  .把第4次与第   次的测量结果相比较,才能得出:当斜面越粗糙时斜面的机械效率越小.

如图所示,在探究“斜面的机械效率”的实验中,以下说法错误的是(  )

A . 用弹簧测力计沿斜面向上拉木块时,应尽量匀速 B . 斜面的倾斜程度影响斜面的机械效率 C . 木块在匀速上升过程中拉力和摩擦力是一对平衡力 D . 斜面的倾斜程度越小,沿斜面所用的拉力越小
用图示装置探究“斜面机械效率”,实验记录如表:

实验次数

物体种类

物重G/N

斜面高h/cm

沿斜面的拉力F/N

斜面长s/cm

机械效率η/%

1

木块

4

15

1.1

90

60.6

2

小车

4

15


90


  1. (1) 沿斜面拉动物体时,应使其作运动

  2. (2) 根据图中第2次测力计的示数F可知此次机械效率为 %.由实验可得初步结论:斜面倾斜程度相同时, 越小,机械效率 .(选填“越大”、“越小”或“不变”).

  3. (3) 第1次实验中,额外功是 J,木块所受摩擦力为 N.

  4. (4) 第1次实验中,若该斜面是光滑的,则弹簧秤的示数为 N.

小明同学总结“斜而的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想,斜面的机械效率跟:A.斜面的倾斜程度有关;B.斜面的粗糙程度有关;C.斜面的长有关;D.物体受的重力有关.

小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程.(参看图,表中①③两次实验所用斜面是相同的,设物体在斜面上做匀速直线运动)

  1. (1) 请你替小刚在表中的空格处填上适当的数据.

    实验

    次数

    斜面

    角度

    斜面粗

    糙程度

    物重

    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η(%)

    37°

    粗糙

    2

    0.6

    1.7

    1

    1.2

    1.7

    37°

    较光搰

    2

    0.6

    1.4

    1

    1.2

    86

    45°

    粗糙

    2

    0.7

    1.8

    1

    1.4

    1.8

    78

  2. (2) 通过对比实验①、②数据,吋以得出的探究结论是:当斜面的倾斜程度相同时,斜面越,斜

    面的机械效率的值越大;通过对比实验①、③数据,可以得出的探究结论是:当斜面的粗糙程度一定时,斜面

    的倾斜程度越大,斜面的机械效率的值越

在探究斜面机械效率的实验中,小明提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的猜想.

  1. (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刻度尺和
  2. (2) 在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使其做运动.
  3. (3) 要验证以上猜想,需要控制不变的因素有:
  4. (4) 斜面在我们生活中的应用有(只写出一条即可).
学习了“滑轮组的机械效率”后,某兴趣小组对“斜面的机械效率与哪些因素有关”这一课题产生了浓厚兴趣,他们猜想,斜面作为一种简单机械,它的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。为此,实验室提供了如下器材∶长木板、垫木(长宽高之比为1∶2∶4)、木块(带钩)、天平、弹簧测力计、停表、刻度尺、细线。请根据需要选择合适的器材,完成以下题目。
  1. (1) 实验目的:
  2. (2) 实验器材:
  3. (3) 实验步骤:
  4. (4) 分析与论证:
  5. (5) 交流与评估:
在图所示的斜面上测量小车运动的平均速度. 让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度.

图片_x0020_1248411766

  1. (1) 该实验是根据公式进行速度计算的.
  2. (2) 为了方便计时,应使小车在斜面运动的时间长些,应使斜面的坡度较.(大/小)
  3. (3) 实验中测得AB段的路程如图为 =cm,如果测得时间为 =1.6s.则 AB 段的平均速度 =m/s.
  4. (4) 下图是四个速度随时间变化的关系图像,能反映出该小车运动的是.(选填图中的选项字母)

    图片_x0020_100002

斜面是一种简单机械,生活中人们常常利用它来省力。 小明同学想探究“ 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系” 。 于是他找来木块 A、长木板 B、三个高度不同的长方体C和一把弹簧测力计进行实验,实验装置如图所示。

  1. (1) 除上述器材外,小明要完成实验还需要的一种器材是
  2. (2) 实验记录数据如下表,则第3次实验时斜面的机械效率为

    实验次数

    斜面倾斜程度

    木块重G/N

    斜面高度h/m

    沿斜面拉力F/N

    木块沿斜面移动的距离s/m

    斜面的机械效率η

    1

    较缓

    5

    0.2

    3.3

    0.5

    60.6%

    2

    较陡

    5

    0.25

    3.8

    0.5

    65.8%

    3

    最陡

    5

    0.3

    4.2

    0.5

     
  3. (3) 分析比较上表中的实验数据,可得到的结论是∶斜面越陡-。
创新实验小组的同学在“探究斜面机械效率的大小与什么因素有关”的实验中,实验装置如图所示,斜面木板长80cm。小组同学做了如下猜想:

猜想一:斜面机械效率的大小与斜面的表面材料有关;

猜想二:斜面机械效率的大小与斜面的倾斜程度有关;

猜想三:斜面机械效率的大小与实验物体的重有关。

  1. (1) 为了验证上述猜想,选用的物块材料及其表面粗糙程度相同,沿斜面拉力的作用下,使物块在斜面上做运动,实验中相关的记录如表。

    实验序号

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    斜面倾角θ

    15°

    15°

    15°

    15°

    30°

    45°

    斜面的表面材料

    木板

    毛巾

    木板

    木板

    木板

    木板

    物块重G/N

    2.0

    2.0

    4.0

    6.0

    2.0

    2.0

    沿斜面拉力F/N

    1.2

    1.5

    2.4

    3.6

    1.5

    1.7

    斜面高h/cm

    20

    20

    20

    20

    40

    56

    斜面效率η/(%)

    41.7

    33.3

    41.7

    41.7

    66.7

    82.4

  2. (2) 通过分析序号为1、5、6三次实验数据,得出的结论是:在其他条件相同时,
  3. (3) 通过分析序号为两次实验数据,可得出结论:在其他条件相同时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。
  4. (4) 分析实验数据,可得出猜想三是(选填“正确”或“错误”)的。
  5. (5) 爱思考的小梦同学,通过认真分析实验数据;还得出斜面可以省力,斜面的倾斜程度越小,斜面越省力。请你分析实验数据说明斜面的省力情况是否与拉升物体的重有关,写出你的分析过程
小明同学用如图所示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,他首先测出木块重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动木块,调节斜面倾斜角度的大小多次测量,得到下表所示的数据:

实验次数

斜面倾角θ

木块重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/%

1

15°

10

0.1

0.4

3.6

2

30°

10

0.2

0.4

3

15°

20

0.1

0.4

7.2

  1. (1) 实验中,小明的拉力方向应与斜面,拉着木块做运动;
  2. (2) 当斜面倾斜角为30度时,弹簧测力计的示数如图所示,则此时拉力F=N;
  3. (3) 分析表中数据可以得出结论:使用斜面力,但距离(选填“省”或“费”),使用机械(能/不能)省功;
  4. (4) 通过对比实验的数据(选填实验次数),可以得出的探究结论是:其他条件相同时,斜面倾斜角度越大,斜面的机械效率越(选填“高”或“低”);
  5. (5) 若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持不变,斜面的粗糙程度不变,只改变物重。通过对比实验的数据(选填实验次数),得出的结论是对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力。(有关/无关)
如图所示,某实验小组的同学在探究“斜面的机械效率”时,用弹簧测力计沿斜面匀速  向上拉动物块,收集了下表中的实验数据。

实验次数

斜面的倾斜程度

物块重力G/N

斜面高度h/m

拉力F/N

斜面长度s/m

机械效率η

1

较缓

5

0.2

2.4

1

41.7%

2

较陡

5

0.5

3.2

1

78.1%

3

最陡

5

0.7

4.3

1

81.4%

  1. (1) 分析表中的数据可得出:在其他条件一定时,斜面越平缓越(选填“省”或“费”)力;
  2. (2) 该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.5N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为;把第4次与第次的测量结果相比较,还能得出:在其他条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越(选填“高”或“低”)。
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,然后用弹簧测力计拉动小车,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°

5

0.2

1

2.1

1.0

2.1

47.6

30°

5

0.5

1

3.6

2.5

(a)

69.4

45°

5

0.7

1

4.3

3.5

4.3

(b)

  1. (1) 实验过程中拉力应沿着斜面使小车在斜面上做运动。
  2. (2) 表格中的空格中的是数据应为:(a) (b)  。
  3. (3) 分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越大,斜面拉力越,斜面的机械效率越
  4. (4) 若将小车换成等质量的木块做实验,则表格中每组数据中测力计的示数将(变大/变小/不变),机械效率将 (变大/变小/不变)。
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