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实验题 适中0.65 引用2 组卷136
【探究名称】探究斜面机械效率与什么因素有关
【问题】某同学发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面,学习了机械效率知识后,他想了解斜面的机械效率跟什么因素有关呢?他猜想:
A.斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关;
B.斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关;
C.斜面的机械效率可能跟物重有关。
【证据】
为了证实这些猜想是否正确,于是,该同学与小组其他成员一起用斜面、木块、钩码、刻度尺、弹簧测力计等器材设计方案,并利用如图装置按如下步骤进行了实验。

①利用弹簧测力计测量出木块的重力G,记录在表格中;
②用弹簧测力计拉着木块,从斜面的底端匀速运动到顶端,记录弹簧测力计的示数F
③利用刻度尺测量出木块上升的高度h和沿斜面移动的距离s,记录在表格中;
④保持木块重力和斜面的粗糙程度不变,通过移动木板下的木块位置来改变斜面的倾斜程度,重复上述步骤,并记录数据在表格中;
⑤保持斜面倾斜角、粗糙程度不变,通过在木块上增加钩码的方法来改变物重,重复步骤,并记录数据在表格中;
⑥保持物重、斜面倾斜角不变,在斜面上铺一条毛巾,重复步骤,并记录数据在表格中。
记录相关数据,如下表:

实验

次数

斜面

材料

物重

拉力

上升的高

沿斜面移动

的距离

有用功

总功

机械效率

1

木板

2

1.4

0.4

1

0.8

1.4

57

2

木板

2

1.6

0.6

1

1.2

1.6

75

3

木板

4

3.2

0.6

1

2.4

3.2


4

毛巾

4

3.4

0.6

1

2.4

3.4

71

【解释】
(1)第三次实验的斜面机械效率为______
(2)分析实验1、2数据可得知:物体的重力和斜面的粗糙程度均相同时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越______
(3)对比实验2和3数据可得知:斜面的粗糙程度和倾斜程度相同时,斜面的机械效率跟物重______
(4)分析实验3和4数据可得知:斜面倾斜程度和物重相同,斜面越粗糙,机械效率越______
【交流】
(1)该实验中用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上匀速运动时,木块受到的拉力______摩擦力(选填“等于”或“不等于”);
(2)分析上表中的数据,还可以得出结论:使用斜面可以省______
(3)该实验的不足之处是:______
23-24九年级上·江西南昌·期中
知识点:斜面机械效率的计算 斜面的机械效率探究实验的设计 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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某综合实践小组为教学楼一楼的台阶设计了一个无障碍通道,如图1所示,它其实就是一个斜面,在设计的过程中,他们对斜面的省力情况与斜面的倾斜程度的关系进行了研究。他们利用重G1的木块1、重G2的木块2、刻度尺、长木板和弹簧测力计进行了如下探究。

   

(1)为了探究斜面的省力情况与它的倾斜程度的关系,该小组做了如图2所示的三个实验,在实验中他们想让斜面更陡,将木块向________移(填“左”,“右”);
(2)实验过程中他们要用弹簧测力计沿木板_________拉动木块,此时的拉力________摩擦力(选填“等于”或“不等于”)
(3)小组发现甲、乙、丙三次实验的拉力,所以他们得出了结论:_________
(4)在实验过程中,为了使实验更严谨,通过斜面高和长来确定斜面的倾斜程度,于是用刻度尺测量了斜面长为s,木块1长为a,三次实验的斜面高分别为h1h2h3,实验结束后他们发现,根据这些数据可以得出斜面的机械效率,请用所测量的物理量表示出乙图中斜面的机械效率:________(用字母表示);
(5)他们通过计算发现甲、乙、丙的机械效率依次变小,于是从理论的角度进行了论证:按甲、乙、丙三种情况将木块1拉到顶端时,有用功________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。斜面越缓,木块对斜面的压力就越大,当斜面的粗糙程度一定时,滑动摩擦力就越________,所以额外功就越________,因此斜面的机械效率变小。
如图甲所示,小明乘坐汽车沿盘山公路上山,发现车子爬坡的困难程度受坡度大小影响;如图乙所示,小明看到工人利用斜面搬运货物时,人的作用力受斜面的粗糙程度影响,为此,小明想探究斜面的机械效率与哪些因素有关。他猜想,斜面的机械效率可能与:
猜想1:斜面的倾斜程度有关。
猜想2:斜面的粗糙程度有关。
猜想3:斜面的长度有关。
小明设计了如图丙所示的实验方案并进行探究。如表是他记录的实验数据,表中1、3两次实验所用斜面粗糙程度相同的,每次实验物体在斜面上都做匀速直线运动。
实验
次数
斜面的倾角斜面的粗糙程度物重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长
s/m
机械效率η/%
137°粗糙20.61.71
237°较光滑20.61.4185.7
345°粗糙20.61.80.8578.4
(1)除如图丙所示的器材外,还需要的实验器材有___________:请你在表中的空格处填上适当的数据___________
(2)对比1、2两次实验数据,可以验证猜想___________(填字母);对比1、3两次实验数据,可以得出结论:___________:1、3两次实验物体与斜面间的摩擦力___________(选填“相等”或“不相等”);
(3)小明找来一张三角形的纸,自制成一个“模拟钻头”,如图丁所示,慢慢地展开这张纸,原来是一个三角形的斜面。根据___________(选填实验次数的序号)两次实验数据得出的结论,可推测图丁中钻头___________(选填“A”“B”)更省力。

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