斜面机械效率的测量实验 知识点题库

用如图所示的装置探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系.

 

(1)为了探究机械效率和斜面粗糙程度的关系,应该保持 不变.

(2)将木块从斜面底端匀速拉到斜面顶端,物体沿斜面移动的距离是 (选S1、S2).

(3)实验中正确记录的一组数据如下表,有表中数据得出斜面的机械效率是 .

木块重力/N

木块上升高度/m

沿斜面拉力/N

木块沿斜面移动的距离/m

3

0.1

0.5

0.8

(4)斜面在我们生活中的应用有 (写出一种即可).

马峰同学想通过实验来探究斜面的机械效率和什么因素有关.他猜想斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度及斜面的倾斜度有关.他设计了如图所示的实验装置,实验中保持木块的拉力与斜面平行,并且匀速拉动木块.

下面是马峰在实验中得到的数据.

实验次数

斜面坡度

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有/J

总功W总/J

机械效率η(%)

30°

粗糙

0.5

0.20

0.35

0.4

0.1

0.14

71%

30°

稍光滑

0.5

0.20

0.30

0.4

60°

粗糙

0.5

0.28

0.45

0.4

0.14

0.18

78%

  1. (1) 请你将表中未完成的空格填写完整,① J,② J,③
  2. (2) 根据上表的数据,请你帮马峰同学总结得到的实验结论:

    结论1:通过对比实验1和2,斜面的坡度和物重一定时,斜面越粗糙机械效率越低.

    结论2:通过对比实验1和3,

  3. (3) 你认为该实验中较难控制的操作是
王明按正确的方法测定滑轮组的机械效率,如图是他在测定时的方法,表为测定时记录的一组数据

钩码总重G(N)

钩码上升高度h(m)

测力计拉力F(N)

测力计移动距离s(m)

2

0.05

0.4

0.15

  1. (1) 由表中数据可以计算出,滑轮组对钩码所做的有用功为0.1J,人做的总功为 J.
  2. (2) 对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是;结合弹簧测力计放大图,可知王明的错误是
  3. (3) 计算出该滑轮组的机械效率

使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式如图所示,不计机械自重和摩擦,所需动力最大的是


A . F1 B . F2 C . F3 D . F4
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:

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η

1

较缓

5.0

0.10

1.6

0.50

0.50

0.80

63%

2

较陡

5.0

0.15

2.2

0.50

0.75

1.10

68%

3

最陡

5.0

0.25

3.1

0.50


1.55



  1. (1) 沿斜面拉动物体时,应使其做运动.
  2. (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. (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. (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,
用图示装置探究“斜面机械效率”,实验记录如下表.

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,应使其做运动.
  2. (2) 根据图示测力计的示数,拉力为N,可知第2次实验的机械效率为%.由实验可得初步结论:斜面倾斜程度相同时,越小,机械效率越大.
  3. (3) 第1次实验中,木块所受摩擦力为N.
如图所示是某一科学小组探究“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


较陡

10

0.3

6.7

1

45%

最陡

10

0.5

8.0

1

62.5%

  1. (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;表格中空缺一项数据为
  2. (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. (3) 本实验研究了对斜面机械效率的影响,其影响规律是.
  4. (4) 表中数据中,斜面最陡时,物块受到斜面的摩擦力是N.
如图,小明用1500N的力将重为2500N的物体,沿斜面从底部推到高为1.5m的车厢上,斜面长为3m,则他做的有用功是J,总功是J,机械效率是

小明在探究“斜面的机械效率”的实验中,用长度 的木板搭成一个斜面,用弹簧测力计将重力 的物块A从斜面底端匀速拉至斜面顶端.

 

  1. (1) 小明在实验中,调整斜面的高度为 ,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数 ,则有用功为J , 木块受到的摩擦力为
  2. (2) 小明利用上述器材进一步研究发现,木板搭成倾角不同的斜面时,将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功 与斜面的水平长度 木板在水平面上的正投影长度 有如下关系:

    通过数据分析,小明得出初步结论: L比;

    当斜面的水平长度 时,斜面的机械效率为

    当木板平放在水平桌面上时,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为

学习了机械效率知识后,小明利用斜面进行如图的实验。


  1. (1) 图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的,由此可知此时斜面的机械效率η= 。
  2. (2)

    全班同学对“斜面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:

    A、斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关;

    B、跟斜面的粗糙程度有关;

    C、跟斜面的长度有关;                 

    D、跟物体的重力有关。

    小明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。


    请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据(小数位参照表中相关数据)
  3. (3) 通过对比实验①②数据,可验证猜想(填写字母)。
  4. (4) 通过对比实验①③数据,可以得出的探究结论是:当其它条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越。若要验证猜想D,应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和不改变。
小明同学对“斜面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.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7,表中①、③两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)

实验

次数

斜面

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°

较光滑

2

0.6

1.4

1

1.2

86

45°

粗糙

2

0.7

1.8

1

1.4

1.8

78

  1. (1) 请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据。
  2. (2) 通过对比实验①、②数据,可验证猜想 (填写字母)。
  3. (3) 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
  4. (4) 若要验证猜想C,应控制斜面的倾斜程度和不改变。
如图所示,某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。收集了表中的实验数据:

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

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) 实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向移动(填“左”或“右”)。分析表中的数据可得出:斜面越缓,越力(选填“省”或“费”);
  2. (2) 分析表格中数据可以得出结论:在斜面粗糙程度相同时,斜面越陡,机械效率越。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系,应保持不变;
  3. (3) 接着,该小组进行了第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勾速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4N,则他们测得这种情况下斜面的机械效率为,物块所受的摩擦力为N;
  4. (4) 斜面在生产、生活中随处可见,在盘山公路、镊子、老虎钳、普通钢钉中,应用了斜面的是
小龙利用如图所示的装置探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”,并将得的数据填入表格中。

图片_x0020_100020

实验次序

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

拖体移动距离s/m

有用功W/J

总功W/J

机械效率η

1

较缓

5.0

0.10

1.6

0.50

0.50

0.80

62.5%

2

较陡

5.0

0.15

2.2

0.50

0.75

1.10

68.2%

3

最陡

5.0

0.25

3.1

0.50

1.55

  1. (1) 沿质地均匀的斜面拉动物体时弹簧测力计示数不稳定,原因可能是
  2. (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. (3) 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,越省力;
  4. (4) 分析可知斜面的机械效率与倾斜程度的关系是:
  5. (5) 如果小龙换用一个同种材料制成的重15N的物体代替物体A,利用实验次序1中的斜面重做实验,则所需拉力为N。
郭胜男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/J

总功W/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

 

图片_x0020_100008

  1. (1) 根据表格中数据,第四次(最陡)实验的有用功是J,总功是J,机械效率是
  2. (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. (3) 分析实验数据还可知道,斜面越陡越(选填“省力”或“费力”);
  4. (4) 分析实验数据还可知道,斜面的机械效率与物重 (填“有关”或“无关”)
  5. (5) 第一次实验中,若拉力作用时间是5s,则拉力的功率是W。
明哥通过学习知道:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关。明哥还想知道斜面的机械效率是否与物重有关?于是明哥在图中装置的基础上,找来了铁块1和铁块2,铁块可固定在小车上面。请帮明哥完成实验报告,并在图中画出小车通过的距离s

图片_x0020_378614376

  1. (1) 实验目的:
  2. (2) 在图中画出小车通过的距离s;
  3. (3) 实验步骤(可用画图或文字表述,若需要可补充器材):
如图所示,某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块A,收集了表中的实验数据:

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%

图片_x0020_100029

  1. (1) 实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向移动(选填“左”或“右”)。分析表中的数据可得出:斜面越缓越力(选填“省”或“费”);
  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4.0N,则物块A所受的摩擦力为N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为
  3. (3) 把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和有关。
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。

实验次序

斜面的倾斜

物体重G/N

物物体上升高度h/m

沿斜面拉力F/N

物体移动距离s/m

有用功 /J

总功 /J

机械效率

1

较缓

5.0

0.10

1.6

0.50

0.50

0.80

63%

2

较陡

5.0

0.15

2.2

0.50

0.75

0.10

68%

3

最陡

5.0

0.25

3.1

0.50

图片_x0020_100027

  1. (1) 沿斜面拉动物体时,应使其做 运动。
  2. (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,总功为J,机 械效率约是
  3. (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. (4) 通过对三次实验数据的分析可知,斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是:
共享单车给人们的出行带来了方便。小华骑自行车下坡时想:物体从斜面下滑的快慢与哪些因素有关呢?

(猜想与假设)猜想一:与小车的质量有关。

猜想二:与斜面的高度有关。

猜想三:与斜面的长度有关。

(设计与进行实验)

回家后她找来了小车秒表、钩码、刻度尺和充当斜面的木板进行探究,如图所示。

  1. (1) 根据所学知识,断定猜想二是正确的。依据是
  2. (2) 为了验证猜想一,小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码,分别从斜面的顶端由静止释放。测出下滑的时间。小华测量的结果如下表。她怀疑第三次测量是错误的。于是重新量并进行了修正。经过对修正后的数据进行分析,可知猜想一是(选填“正确”或“错误”)的。

    实验次数

    1

    2

    3

    4

    小车内故置钩的质量

    0

    50

    100

    150

    时间

    2.5

    2.5

    2.0

    2.5

  3. (3) 为了验证猜想三,小华设计的方案是将小车分别从距斜面底端不同距离处由静止释放,测出下滑的时间。她通过测量发现下滑的时间不同。于是得出猜想三是正确的。

    (交流与评估)

    a.验证猜想一中,你认为小华第三次量时间偏小的原因,除了秒表的使用和小车开始的位置不符合设计的要求外,还有一个在操作上存在的问题可能是

    b.请对小华验证猜想三的探究方案作出评价。指出她的实验过程存在的两个主要问题:

    c.完成上述实验后。小华又作出“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想,你认为她(选填“需要”或“不需要”)要对这一猜想进行探究。如需要,说出方案,如不需要,说出原因:

如图1所示是“探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系”实验装置。

  1. (1) 图2中未挂重物的弹簧测力计的示数是N,实验前应调节测力计指针为零;
  2. (2) 请将下列实验步骤中的空白补充完整。

    ①用弹簧测力计测出木块的重力G;

    ②用弹簧测力计拉动木块沿木板斜面向上运动,读出弹簧测力计示数F;

    ③用刻度尺分别测出

    ④记录实验数据并填入表中;

    ⑤保持斜面的相同,将棉布铺在木板上,重复上述实验步骤。

在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率,要从研究影响机械效率的因素出发,寻求办法。

  1. (1) 为了探究影响机械效率的因素,小明选取了大小相同的滑轮,利用如图甲和乙所示的装置进行实验,并把数据整理记录在下表中。

    实验次数

    滑轮材质

    钩码重G/N

    提升的高度h/m

    有用功W有用/J

    拉力F/N

    绳端移动的距离s/m

    总功W/J

    机械效率η

    1

    1

    0.1

    0.1

    0.6

    0.3

    0.18

    56%

    2

    2

    0.1

    0.2

    1.0

    0.3

    0.3

    67%

    3

    2

    0.2

    0.4

    1.0

    0.6

    0.6

    67%

    4

    塑料

    2

    0.2

    0.4

    0.8

    0.6

    0.48

    83%

    5

    塑料

    2

    0.2

    0.4

    2.1

    0.2

    0.42

    95%

    ①比较1和2两次实验发现:同样的滑轮组,提升的钩码,机械效率越高。

    ②比较3和4两次实验发现:滑轮组的机械效率还与有关。

    ③比较两次实验发现:同样的滑轮组,机械效率与提升钩码的高度无关。

    ④第5次实验室利用了图的装置完成的,判断依据是

    ⑤图甲滑轮组,把重4N的物体用2.5N的拉力匀速提起,其机械效率为

  2. (2) 小明用图丙装置实验发现:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率;斜面的粗糙程度相同时,斜面越陡机械效率越高,其本质上是通过改变来减小额外功的。
  3. (3) 实验表明:额外功越小,总功越接近有用功;进一步推理得出:假设没有额外功,总功等于有用功;可见使用任何机械都
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