内容正文:
探究斜面的机械效率
【考点梳理】
1.实验原理:门=
W粒×100%·
2.测量器材:弹簧测力计和刻度尽。
3,拉力及弹簧测力计的运动情况:拉力与斜面平行,测力计匀速运动,且此时测力计的示数大于
物体与斜面的摩擦力。
4.控制变量法的使用
①控制斜面的粗楂程度:物体的承力相同,探究斜面的倾斜程度与机械效率的关系:
②控制斜面的领斜程度与物体的重力相同,探究斜面的粗糙程度与机械效率的关系:
③控制斜面的倾斜程度与粗糙程度相同,深究物体的重边与机械效率的关系。
5.在该实验中,克服物体自身重力所做的功为有用功(W有=Gh)。
6.在该实验中,沿斜面的拉力所做的功是总边(W总=Fs)。
7.实验错误分析。
8.机械效率的计算。
9.分析数据总结结论。
10.知道斜面在生活中的应用(楼梯、盘山公路等)。
【典例引领】
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,并解答下列问趣:
(1)你选择的猜想是
(填写序号)
(2)要用图中的器材完成你选择的探究,还要补充的器材是:(至少种)
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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
。
改变的因素有:
(4)在实验中,拉动物体时,应使物体作
运动。
(5)所需测量的数据是斜面长、物重、
(6)此实验中,机械效率不等于100%的主要原因是
解析:(1)任意均可。
(2)斜而的机械效率:门=
氢×100%
Gh
W路
×100%,
Fs
要测斜面的机械效率,需要测出物体的重力、拉力、斜面长度与斜面高度,
测力需要弹簧测力计,测长度与高度需要刻度尺。
(3)验证“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”实验,
需要控制不变的因素有:斜面的粗糙程度、物体重力,改变的因素是斜面的倾斜程度。
(4)在实验中,拉动物体时,应使物体做匀速直线运动。
(5)由(1)可知,所需测量的数据是:斜面长、物重、测力计的拉力、斜面的高度。
(6)物体在运动过程中需要克服摩擦力做额外功,因此有用功小于总功,因此斜面的机械效率
不等于100%。
答案:(1)任意均可:(2)弹簧测力计;刻度尺:
(3)斜面的粗糙程度:物体重力:斜面的倾斜程度:
(4)匀速直线:(5)测力计的拉力:斜面高度:(6)斜面有摩擦,要克服摩擦力做功.
【真题演练】
1.(2023年四川达州中考题)13.搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车相,常使用如图所示的装置
把物体从斜面底端匀速推上顶端,已知斜面长5m,高2m,物体重1000N,沿斜面向上的推力为50ON,
则下列判定不正确的是()
A.物体在斜面上运动的过程中受3个力的作用,合力为0
B.推力所做的功是2500J
C.斜面的机械效案为80%
D.物体受到斜面的摩擦力为10ON
答案:A
2.(2023年四川内江中考题)16.如图所示,将重力为10N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端。
若斜面长L为1m,斜面高h为0.3m,拉力F为4N,拉力的功率为2W,则此过程中,斜面的机械效率
是
%,物体从斜面底端运动到斜面顶端所用的时间是s。
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7为77777777777777777777777777777777
G
【答案】75:2
3.(2023江苏苏州中考题)24.如图甲所示,重500N、底面积为02m2的箱子放在水平地面上。现用
一块直木板将该箱子匀速拉上平台(图乙)。已知拉力为350N,箱子沿板移动了2m,升高1m,用时20s。
求:
(1)箱子对水平地面的压强:
(2)上移过程中拉力做功的功率:
(3)箱子克服木板摩擦力所做的功。
77
mm0m00000T
甲
答案:(1)2.5×10Pa:(2)35W:(3)200J
4.(2023年安徽中考题)25.如图,一固定斜面顶端装有定滑轮,为测量该装置提升物体时的机械效
率,用弹簧测力计连接细绳,跨过定滑轮将重为6N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6m,物体上升的高度为
03m,弹簧测力计的示数为4N。求此过程中。
(1)做的有用功:
(2)该装置的机械效率。
答案:(1)1.8J:(2)75%
5小明同学测定斜面的机械效率,实验记录结果如下表:
实验
斜面倾
物体重
斜面高度
沿斜面拉
斜面长
有用功W
总功W总
斜面的机
次数
斜程度
量GN
h/m
力FN
s/m
有0
械效率n
1
较缓
0.1
1.5
0.5
1.5
33.3%
2
较陡
10
0.2
2
1
1
3
50%
3
较陡
10
0.2
4
1
2
4
50%
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4
最陡
5
0.3
2.4
1