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小刚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...

manfen5.com 满分网小刚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,如图所示.她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,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°50.212.12.148%
30°50.513.62.569%
45°50.714.33.54.3
(1)上表中的空格处①、②、③对应的数据分别是:__________________
(2)分析上表数据,得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越______(选填:大或小),斜面越______(选填:省力或费力),斜面的机械效率越______(选填:高或低).
(3)实验过程中拉力的方向应与斜面______
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持______不变,斜面的光滑程度不变,只改变______
(1)克服重力做的功为有用功,拉力做的功为总功,机械效率是有用功与总功的比值; (2)分析表中第1、5、8列数据,可知:随斜面倾斜角θ的改变,拉力F与机械效率在改变; (3)克服摩擦力做功为额外功,摩擦力方向沿斜面向下,所以拉力方向也必须平行斜面; (4)采用控制变量法:在研究某一物理量对另一物理的影响时,必须保证其它量不变. 【解析】 (1)①W有=Gh=5N×0.2m=1J; ②W总=Fs=3.6N×1m=3.6J ③η= (2)分析表中数据得:斜面倾斜角θ越大,斜面越费力,斜面的机械效率越高;或者说:斜面倾斜角θ越小,斜面越省力,斜面的机械效率越低. (3)拉力要克服摩擦力做功,摩擦力方向沿斜面向下,所以拉力方向必须平行斜面; (4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持其它量不变,只改变小车的重力或质量. 故答案为: (1)1;3.6;81.4%; (2)大,费力,高; 或者说:小,省力,低; (3)保持平行. (4)斜面倾斜角θ,小车重力或质量.
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考点分析:
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在“测量滑轮组机械效率”实验中,小明同学测得的实验数据如下表所示:
钩码重G/N弹簧测力计读数F/N钩码上升的高度h/m弹簧测力计移动的距离s/m机械效率η
31.20.10.3 
(1)根据表格提供的信息请你帮小明完成图中滑轮组的装置图;
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(2)在表中空白处写出机械效率的值.
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小明对“斜面的机械效率与什么因素有关?”这一课题,提出了如下一些值得探究的猜想:
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;
②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关;
③斜面的机械效率与斜面的长度有关;
④斜面的机械效率与物体的重力有关.
给你如图所示的装置,请你选择上述猜想中的一项,并解答下列问题:
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(1)你选择的猜想是______(填写序号)
(2)要用图2中的器材完成你选择的探究,还要补充的器材是:(至少写出两种)
______
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(3)在实验探究的过程中,需要控制不变的因素有:①______;②______;③______
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为了探究重力势能与哪些因素有关,现有体积大小不同的实心铁球各一个、体积大小相同的实心铁球和实心玻璃球各一个、橡皮泥等.在探究重力势能与高度的关系时,应选用______,分别从不同的高度自由落下;在探究重力势能与质量的关系时,应选用______,分别从相同的高度自由落下.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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