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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
表二(斜面B)
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
(1)上述的实验结果表明:利用斜面对物体做功WF
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=
W
G
W
F
知机械效率总小于100%
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=
W
G
W
F
知机械效率总小于100%

【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=
W
G
W
F
知机械效率总小于100%
【解答】
【点评】
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发布:2025/9/26 16:30:1组卷:78引用:2难度:0.5
相似题
  • 1.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,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)分析表中的数据可得出:斜面越缓越
    力(选填“省”或“费”)。
    (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,他们测得这种情况下斜面的机械效率为

    (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
    有关。
    (4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力
    物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。

    发布:2026/1/30 17:0:2组卷:925引用:16难度:0.5
  • 2.如图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置。
    (1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,砝码若干,为了完成实验,还需要的测量工具是
     

    (2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物块的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。实验的部分数据如下表:
    实验次数接触面粗糙程度物块重G/N物块上升的高度h/m沿斜面的拉力F/N物块移动的距离L/m机械效率
    1较粗糙(木块-木板)2.00.251.20.8052%
    2同上2.00.351.40.8063%
    3同上5.00.353.50.8063%
    4较光滑(铁块-木板)5.00.353.10.80
    ①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与
     
     
     
    的关系。
    ②在第四次实验中,斜面的机械效率为
     

    发布:2026/1/31 0:0:1组卷:280引用:24难度:0.3
  • 3.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,得到如表所示的数据:
    斜面
    倾斜程度
    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
    较缓 2 0.2 1.0 0.8 0.4 0.8 50%
    较陡 2 0.4 1.0 1.2 0.8 1.2 66.7%
    最陡 2 0.6 1.0 1.4 1.2 1.4
    (1)小芳在表中的空格处填上的数据是

    (2)分析表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜程度越小,斜面越
    (填省力或费力),斜面的机械效率越

    (3)若想探究斜面的机械效率与粗糙程度的关系,则要保持
    和物重不变,这种研究问题的方法我们称之为
    法。

    发布:2026/1/30 21:30:1组卷:21引用:1难度:0.3
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