新北郊的物理兴趣小组的同学通过第四章的学习后,知道:直接提起重物做功WG(焦)与拉力通过机械做功WF(焦)之间的比例(比值),能反映这个机械的工作效率η;且比值越大,机械效率η越高。小张同学继续探究使用斜面匀速提升重物做功特点,他用小车作为研究物体,在斜面A上进行实验。如图所示。先用测力计测出小车的重力G,并竖直向上将使小车匀速提升一段高度h;再将小车放在斜面底端,沿斜面用测力计将小车匀速拉到相同高度h,并逐渐改变斜面的倾角θ,又选择了更粗糙的斜面B继续实验。并计算出直接提起小车做功WG和拉力通过斜面做功WF。表一、表二是他记录的实验数据。

表一(斜面A)
实验 序号 |
重力G (牛) |
拉力F (牛) |
小车上升 距离h(米) |
斜面的倾角 θ(度) |
直接提起小车 做功WG(焦) |
拉力通过斜面 做功WF(焦) |
1 | 5 | 1.8 | 0.2 | 15 | l | 1.4 |
2 | 5 | 2.9 | 0.2 | 30 | l | 1.2 |
3 | 5 | 3.9 | 0.2 | 45 | l | 1.1 |
实验 序号 |
重力G (牛) |
拉力F (牛) |
木块上升 距离h(米) |
斜面的倾角 θ(度) |
直接提起木块 做功WG(焦) |
拉力通过斜面 做功WF(焦) |
4 | 5 | 2 | 0.2 | 15 | 1 | 1.5 |
5 | 5 | 3.2 | 0.2 | 30 | l | 1.3 |
6 | 5 | 4.3 | 0.2 | 45 | 1 | 1.2 |
大于
大于
不用斜面直接对物体做功WG(选填“大于”、“等于”或“小于”)。(2)分析比较表一或表二中的WF和θ及相关实验数据,可得出的初步结论是:使用粗糙程度相同的斜面,匀速提起同一物体到同一高度时,
斜面的倾角越大,机械效率η越高
斜面的倾角越大,机械效率η越高
。(3)分析比较1与4或2与5或3与6中的WF和相关实验数据,可得出的初步结论是:
使用倾角相同的斜面,匀速提起同一物体到同一高度时,斜面越粗糙,机械效率η越低
使用倾角相同的斜面,匀速提起同一物体到同一高度时,斜面越粗糙,机械效率η越低
。(4)请进一步综合分析表一、表二中的相关数据并归纳得出结论:使用斜面匀速提起同一物体到同一高度时,
斜面越光滑
斜面越光滑
,机械效率η越高。(5)结合第(4)题的结论,请思考能不能使机械效率η调到100%,简要说明理由。
由于摩擦力不可避免直接提起木块做的功总是小于拉力通过斜面做的功,根据η=知机械效率总小于100%
W
G
W
F
由于摩擦力不可避免直接提起木块做的功总是小于拉力通过斜面做的功,根据η=知机械效率总小于100%
。W
G
W
F
【考点】斜面机械效率的测量实验.
【答案】大于;斜面的倾角越大,机械效率η越高;使用倾角相同的斜面,匀速提起同一物体到同一高度时,斜面越粗糙,机械效率η越低;斜面越光滑;由于摩擦力不可避免直接提起木块做的功总是小于拉力通过斜面做的功,根据η=知机械效率总小于100%
W
G
W
F
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:66引用:2难度:0.5
相似题
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1.如图1所示,把物体甲从A点竖直向上匀速提升至高度为H的B点,绳的拉力为F1;用平行于斜面的拉力F2把物体甲沿斜面从C点匀速拉至与B点等高的D点,物体甲移动距离为s。
(1)在此过程中斜面的机械效率η=(用题目中的字母表示)。
小明在实验中,提出了关于斜面的机械效率与斜面倾角大小关系的猜想:斜面倾角越大,沿斜面把同一物体拉升至同一高度时,机械效率越高。请设计实验验证小明的猜想。
(2)除了图2中的器材,还需要什么测量工具:。
(3)请写出实验步骤(可画图或文字表述):。发布:2024/9/18 14:0:8组卷:202引用:3难度:0.4 -
2.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:
试验次数 倾斜程度 物重G/N 上升高度h/m 拉力F/N 移动距离s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η 1 较缓 5 0.1 1.6 0.5 0.5 0.8 63% 2 较陡 5 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68% 3 最陡 5 0.25 3.1 0.5 1.55
(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 。(保留整数)
(3)通过对实验可知,斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,斜面的机械效率越 。发布:2024/9/13 17:0:9组卷:17引用:1难度:0.6 -
3.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( )
发布:2024/10/23 10:0:2组卷:396引用:3难度:0.5