【期末实验专题复习】探究斜面的机械效率-2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-03
|
21页
|
55人阅读
|
0人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 机械效率 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 935 KB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-06-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58183594.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦斜面机械效率实验探究,通过控制变量法系统构建“概念-原理-应用”逻辑链,强化科学探究与数据处理能力,渗透物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念|5题|匀速拉动操作、η=W有/W总计算|从机械效率定义出发,关联有用功、总功、额外功概念|
|实验探究|7题|控制变量法(单因素改变)、数据记录表设计|推导倾斜程度/粗糙程度/物重对效率的影响机制|
|综合应用|3题|摩擦力计算(W额=fs)、结论论证|整合多因素分析,建立“省力程度-效率关系”物理模型|
内容正文:
【期末实验专题复习】探究斜面的机械效率
1.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=4N的木块1、重G2=1N的木块2、刻度尺、长木板和弹簧测力计进行了如下探究。
(1)实验过程中他们要用弹簧测力计沿木板匀速直线拉动木块,此时的拉力________摩擦力(选填“等于”或“不等于”)
(2)小组发现甲、乙、丙三次实验的拉力F1>F2>F3,所以他们得出了结论:_________;
(3)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=1.1m,木块1长为a=0.1m,三次实验的斜面高分别为h1、h2、h3,其中h2=0.2m,他们根据这些数据可以算出乙斜面的机械效率η=80%,则物体在乙斜面上受到的摩擦力为_______N;
(4)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。
2.小明发现公共场所为残障人士设计的无障碍通道是斜面,且不同的斜面通道的倾斜程度有所不同,这引发了小明对斜面的兴趣。他想了解斜面的机械效率是否与倾斜程度有关,便与实验小组的小伙伴们用上图所示的装置进行实验探究。
(1)测量斜面的机械效率,需要的测量工具是______、______。
(2)请将设计的实验数据记录表格画在下方虚线框中。
(3)准备动手实验时,有小伙伴提出,斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度有关。则他们要探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时,应当保持______不变,这里采用的科学研究方法是______。
(4)某次实验测得物重,斜面长、高,若机械效率,则物体在斜面上受到的摩擦力为______N。
3.小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中,提出了以下猜想:
A.同一个斜面,所拉的物体越重,机械效率越高。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
为了验证自己的猜想,小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究,记录数据如表所示。
实验次数
1
2
3
斜面倾角
30°
30°
42°
物重G物/N
3
5
3
拉力F/N
2.5
3.8
2.8
斜面高度h/m
0.6
0.6
0.8
斜面长度s/m
1.2
1.2
1.2
有用功W有用/J
1.8
3
2.4
总功W总/J
3
4.56
3.36
斜面机械效率η
60%
71%
(1)在实验过程中,应沿斜面向上___________拉动物块。
(2)第2次实验中斜面的机械效率η=___________(结果精确到1%)。
(3)对比实验1、2的数据可以用来验证猜想___________(填字母序号);细心的小明发现第2次实验中的额外功大于第1次实验中的额外功,你认为可能的原因是___________。
(4)请写出小明验证猜想B综合分析数据的过程:___________。
4.小亮看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到物理课上学过的知识,提出了以下两个问题:(1)斜面越缓越省力,是不是机械效率越高呢?(2)对于同一个滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高;对于同一个斜面,是不是所推的物体越重,机械效率越高呢?
为了解决以上问题,小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究,记录的部分实验数据如下表:
(1)表格中缺少2个数据,请补充完整(保留一位小数)。______
(2)在实验操作过程中,应沿斜面向上___拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向___移动(选填“左”或“右”)。
实验次数
斜面
倾角
物重
G/N
斜面高
度h/m
沿斜面拉
力F/N
斜面长
s/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率η(%)
①
45°
1
0.7
0.9
1
0.9
77.8
②
30°
1
0.5
0.7
1
0.5
0.7
71.4
③
30°
2
0.5
1.4
1
1
1.4
(3)通过对比实验①②的数据,得出的结论是:斜面越缓越_______力,机械效率越___。
(4)通过对比实验_____的数据(选填实验次数),得出的结论是:对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力___。
5.某同学在做“探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关”的实验时,提出了以下几种猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关
他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验,记录的数据如下表:
实验次数
物重G/N
斜面高h/m
斜面长s/m
沿斜面拉力F/N
机械效率
1
5
0.3
1.25
2.0
2
8
0.3
1.25
60%
3
8
0.4
1.25
3.8
67%
(1)第1次实验中,斜面的机械效率为________,第2次实验中,沿斜面的拉力大小为_________N,通过对比实验数据,可判断出斜面的械效率与物体的重力_________(选填:“有关”或“无关”);
(2)实验时要使斜面的高度变大,应该把木板下面的木块向_________移动(选填:“左”或 “右”),通过对比实验__________的两种数据,可判断出斜面的械效率与斜面的倾斜程度有关;
(3)请你进一步分析实验数据,并结合所学物理知识,解决下列关于斜面的物理问题.图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度,木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑,木块到达斜面1、2底端时的速度分别为v1、v2,若斜面光滑,则v1________v2(填“大于”“小于”或“等于”)
6.用如图所示的装置探究“斜面机械效率与哪些因素有关”,实验记录如下表所示:
实验次序
物体种类
物重G/N
斜面高h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长s/m
机械效率η
1
木块
4
0.15
1.1
0.90
60.6%
2
木块
4
0.3
1.1
1.8
60.6%
3
小车
4
0.15
0.8
0.90
83.3%
4
小车
4
0.3
0.8
1.8
83.3%
(1)第1次实验中,木块所受摩擦力约为___________N(结果保留两位小数);
(2)根据测算的实验数据,可得初步结论:斜面倾斜程度相同时,___________越小,机械效率越大。
7.为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得的数据如表所示。
实验次数
斜面倾斜程度
木块重力
斜面高度
沿斜面拉力
斜面长度
机械效率
1
较缓
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
较陡
3
0.3
1.8
1
3
最陡
3
0.4
2.0
1
60%
请你根据表中的数据解答下列问题。
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做__________运动,便于读取弹簧测力计的示数。
(2)第2次实验中,斜面的机械效率为______,斜面对木块的摩擦力为_______N。
(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是______________。
(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例:___________________。
8.某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验(如图所示)时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉物块,收集了下表中的实验数据;
实验次数
斜坡的倾斜程度
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:在其他条件一定时,斜面越缓越___________(填“省”或“费”)力;斜面越陡,机械效率越___________(填“高”或“低”)。
(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4.5N,把第4次与第___________次测量结果相比较,还能得出:在其他条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。
(3)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___________(填“大于”“小于”或“等于”)物块所受的摩擦力。
(4)斜面在生产和生活中应用十分广泛,请你举出一个生产或生活中利用斜面的实例。举例:___________。
9.如图所示,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A,收集了表中的实验数据:
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
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”),斜面的机械效率越________;
(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,与第二次实验相比,斜面的机械效率将__________(选填“变大”或“变小”);
(3)实验中,若物重、斜面长度不变,且斜面光滑,以下能正确表示拉力F与斜面高度h的关系的是________。
A. B. C. D.
10.某小组在“探究斜面的机械效率的因素”实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置。
(1)为探究以上猜想,设计了如下步骤。
把一块长木板的一端垫高,构成一个斜面;用弹簧测力计沿___________方向拉动木块做___________运动,进行相关测量,计算出斜面的机械效率,进行多次实验数据见下面表格。
(2)表格中第三次实验的机械效率为___________(结果保留一位小数),分析表中信息可知该实验是探究___________(选填“小明”或“小聪”)的猜想。
实验
序号
斜面的
倾斜程度
物块的重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面的拉力F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
(3)进一步探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系,分析表格数据可得出的实验结论是:___________;
(4)经过探究得出斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关后,同学们认为该实验中沿斜面的拉力会大于物块受到的摩擦力,请结合斜面的机械效率小于1来说明理由?___________
11.在探究“影响斜面机械效率的因素”的实验中,小丁猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关,小王猜想可能跟斜面的粗糙程度有关。为了验证以上猜想是否正确,于是他们将找来一块长木板的一端垫高,构成长度一定,高度可调的斜面。用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面匀速向上运动。已知玻璃面和棉布面粗糙程度均匀,实验的情景如图所示,获得的数据如下表所示,请完成相关问题。
实验次数
斜面的倾斜角度
斜面的粗糙程度
物重G/N
沿斜面高度h/m
斜面长度s/m
沿斜面拉力F/N
机械效率
1
20°
玻璃面
2.1
0.09
0.5
0.6
63%
2
30°
玻璃面
2.1
0.21
0.5
1.1
80.2%
3
45°
玻璃面
2.1
0.36
0.5
1.8
4
45°
棉布面
2.1
0.36
0.5
2.0
75.6%
(1)表格中缺少1个数据,请补充完整___________;
(2)在实验操作过程中,应沿平行于斜面的方向向上___________拉动木块;斜面在我们生活中的应用有___________(写出一种即可);
(3)分析表中数据可得出结论:在其他条件一定时斜面的倾斜角度越小越___________(选填“省力”或“费力”),机械效率越___________(选填“高”或“低”);
(4)根据第4次实验数据,可以计算出木块在棉布表面受到的摩擦力是___________N。
12.斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,他首先测出木块重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动木块,调节斜面倾斜角度的大小多次测量,得到下表所示的数据:
斜面倾角θ
木块重G/N
斜面高h/m
斜面长s/m
拉力F/N
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率η/%
15°
10.0
0.1
0.4
3.6
30°
10.0
0.2
0.4
(1)实验中,小明测拉力时要用弹簧测力计平行于斜面拉着木块做________运动,并读出弹簧测力计的示数;
(2)当斜面倾斜角为30°时,弹簧测力计的示数如图所示,则此时拉力F=________N;
(3)当斜面倾角为15°时,小明做的有用功是_______J;
(4)分析表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角度越小,斜面越省力,斜面的机械效率越________。
13.小军在做探究某斜面机械效率的装置图。每次实验时,被拉的小车均沿斜面匀速向上运动,下表是小军设计的记录数据的表格。
斜面倾
斜程度
小车重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
较缓
20
0.1
6
1
2
6
33.3%
较陡
20
0.2
8
1
最陡
20
0.4
12
1
8
12
66.7%
(1)斜面倾斜程度为较陡时,做的有用功为__________J,总功为__________J,机械效率为__________;
(2)分析表格中的实验数据,你能得到哪些结论?(要求写出两条)
①如:用同一斜面拉同一物体时,斜面越__________,机械效率越__________;
②用同一斜面拉同一物体时,斜面越__________(选填“陡”或“缓”),越__________(选填“省力”或“费力”)。
14.如图所示是某一科学小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表:
斜面倾斜程度
物块重G(N)
斜面高h(m)
沿斜面拉力F(N)
斜面长s(m)
机械效率η
较缓
10
0.1
5.0
1
较陡
10
0.3
6.7
1
45%
最陡
10
0.5
8.0
1
62.5%
(1)沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应使木块做___________直线运动,此时的绳子对物体的拉力和斜面对木块的摩擦力___________(选填“是”或“不是”)平衡力。
(2)比较表中的数据,可知斜面是一种___________(选填“省力”或“费力”)的简单机械。
(3)计算当斜面较缓时的机械效率为___________%(结果精确到1%),由实验可得初步结论:斜面粗糙程度相同时,___________越大,机械效率越大。
(4)当斜面最陡时,物块受到斜面的摩擦力是___________N。
15.如图是小明“探究斜面的机械效率与倾斜程度关系”的实验装置,他在实验时用弹簧测力计拉着重为6N的木块分别沿倾斜程度不同的同一斜面匀速向上运动,实验数据记录如下表。
实验次数
斜面斜倾程度
斜面高h/m
斜面长s/m
沿斜面拉力F/N
机械效率/
1
较缓
0.1
0.5
2
60%
2
较陡
0.2
0.5
3
(1)在第1次实验中,拉力所做的总功是________J,额外功是________J。
(2)在第2次实验中,木块与斜面的摩擦f是________N,机械效率是________。
(3)小明完成两次实验后,得出的结论是:光滑程度一样的斜面,其倾斜程度越大,机械效率越高、你觉得他的结论________(可靠/不可靠),理由________。
(4)斜面在生产、生活中随处可见,在镊子、螺丝钉、汽车方向盘中,应用了斜面的是________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
《【期末实验专题复习】探究斜面的机械效率-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1. 不等于 在其他条件相同时,斜面倾斜程度越大,拉力越大,越费力 0.2 变小 大 多
【详解】(1)[1]实验时,应该用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动;木块受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的压力、沿斜面向上的拉力和沿斜面向下的摩擦力,在4个力的作用下处于平衡状态,所以弹簧测力计的示数不等于摩擦力的大小。
(2)[2]甲、乙、丙三次实验斜面的倾斜程度越来越小,三次实验的拉力
F1>F2>F3
根据控制变量法知,在木块重力一定时,斜面的倾斜程度越大,越费力。
(3)[3]在乙图中,拉动木块1时,做的有用功为
乙斜面的机械效率η=80%,则总功为
克服摩擦力做的额外功为
物体在斜面上受到的摩擦力为
(4)[4]甲、乙、丙三种情况,木块的重力不变,竖直距离依次变小,根据可得,将木块1拉到顶端时,有用功逐渐变小。
[5][6]由图知斜面越缓,木块对斜面的压力就越大。由滑动摩擦力的影响因素知,当斜面的粗糙程度一定时,木块对斜面的压力就越大,滑动摩擦力越大;木块移动的距离不变,根据
知额外功变多。
2.(1) 弹簧测力计 刻度尺
(2)
实验次序
斜面的倾斜程度
物体重力
拉力
斜面高度
斜面长度
有用功
总功
机械效率
1
2
3
(3) 斜面的粗糙程度 控制变量法
(4)0.2
【详解】(1)[1][2]本实验根据测量斜面的机械效率,需要用弹簧测力计测量F和G,用刻度尺测量h和s,因此需要的测量工具是弹簧测力计和刻度尺。
(2)本实验探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关,因此要改变斜面的倾斜程度,所以记录的数据有斜面的倾斜程度,物体的重力,斜面的高度,斜面的长度,拉力,算出有用功和总功,算出机械效率,实验表格如下:
实验次序
斜面的倾斜程度
物体重力
拉力
斜面高度
斜面长度
有用功
总功
机械效率
1
2
3
(3)[1][2]猜想斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关,探究时应采用控制变量法,探究斜面的机械效率是否与倾斜程度有关时,应当保持斜面的粗糙程度不变。
(4)有用功为
总功为
额外功为
物体在斜面上受到的摩擦力为
3.(1)匀速直线
(2)66%
(3) A 摩擦力增大
(4)选择1、3进行比较,且斜面倾角越大,机械效率越高
【详解】(1)为了保证弹簧测力计的示数稳定,应沿斜面向上匀速直线拉动木块。
(2)第2次实验中斜面的机械效率
(3)[1]对比1、2两次实验的数据,控制的是斜面倾角相同,改变的是物体的重力,因此,是探究斜面的机械效率与物体重力的关系,即验证的是猜想A。
[2]沿着斜面拉物体时,克服斜面对物体的摩擦力做的功为额外功,由表中1、2两次的数据可知,1、2两次斜面的倾角不变,第2次物体的重力大于第1次物体的重力,因此,第2次物体对斜面的压力大于第1次物体对斜面的压力,由滑动摩擦力的影响因素可知,第2次物体受到斜面的摩擦力大于第1次物体受到斜面的摩擦力,由可知,第2次的额外功大于第1次的额外功。
(4)[1]要验证猜想B,即验证“斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关”,根据控制变量法可知,需控制物重不变,改变斜面的倾角,所以分析对比1、3两次实验,对比1、3两次实验的数据,控制的是物体的重力相同,改变的是斜面倾角,且斜面倾角越大,机械效率越高。
4.(1) 0.7 71.4
(2) 匀速 左
(3) 省 低
(4) ②③ 无关
【详解】(1)[1][2]第一组数据中的有用功
第三组数据中斜面的机械效率
(2)[1][2]做匀速直线运动时,物体受到的力平衡,弹簧测力计的示数才稳定,便于读数。在实验操作过程中,应沿斜面向上匀速拉动木块;斜面的倾斜角靠长木板下面的木块左右移动来改变,木块向左移动倾斜角变大,木块向右移动倾斜角变小。
(3)[1][2]由①②两组数据可知,斜面倾斜角不同,所用拉力不同,其机械效率也不同,第②组实验中斜面倾角小,拉力小,斜面机械效率低,可以得到当其它条件一定时,斜面越缓越省力,机械效率越低。
(4)[1][2]要得出斜面机械效率与所拉物体重力之间的关系应控制其它条件不变而改变物重,表格中②③两组数据符合。由②③两组数据可知,其它条件相同时,改变物体的重力,斜面的机械效率不变,故可得结论:对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力无关。
5.(1) 60% 3.2 无关
(2) 左 2和3
(3)等于
【详解】(1)[1]第1次实验斜面的机械效率
[2]由得,第2次实验中,沿斜面的拉力大小为
[3]通过对比实验数据,同一斜面,物重增大时,机械效率没变,可判断出斜面的械效率与物体的重力无关。
(2)[1]实验时要使斜面的高度变大,即使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向左移动。
[2]要探究斜面的械效率与斜面的倾斜程度关系,应控制物重相同,改变斜面高度即改变倾斜程度,故应对比实验2和3。
(3)若斜面光滑,木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑时,重力势能全部转化为动能,同一木块在斜面1和2上的高度相同,重力势能相同,故到达斜面底端时动能相同,木块质量不变,故速度相同,即v1等于v2。
6.(1)0.43
(2)摩擦力
【详解】(1)使用斜面时,总功,有用功,额外功是克服摩擦力做的功,即
代入第1次实验数据可得,有用功
总功
额外功
摩擦力
(2)对比实验1和3(或实验2和4)可知,物重、斜面倾斜程度都相同,木块滑动摩擦力更大,机械效率更低;小车滚动摩擦力更小,机械效率更高,因此可得结论:斜面倾斜程度相同时,摩擦力越小,机械效率越大。
7.(1)匀速直线
(2) 50% 0.9
(3)相同条件下,斜面越陡,其机械效率越高
(4)盘山公路
【详解】(1)只有木块做匀速直线运动时,拉力与摩擦力、重力沿斜面的分力平衡,弹簧测力计示数稳定,便于准确读取。
(2)[1],,。
[2],⟹。
(3)从数据看,较缓→较陡→最陡,效率从37.5%→50%→60%,呈上升趋势。在斜面长度和木块重力不变的情况下,斜面越倾斜(越陡),斜面的机械效率越高。
(4)盘山公路、楼梯、螺丝钉、斜坡(如轮椅坡道)等均可以。
8.(1) 省 高
(2)2
(3)大于
(4)盘山公路
【详解】(1)[1]分析表中的数据可看出,在其它条件一定时,提升相同重物,斜面越缓拉力越小,所以可得出:在其它条件一定时,斜面越缓越省力。
[2]从表中的数据可知,从上往下,斜面越来越陡,机械效率越来越高,所以可得出:在其它条件一定时,斜面越陡,机械效率越高。
(2)第4次实验中斜面的机械效率为
研究斜面的机械效率与斜面粗糙程度的关系,要控制其它因素相同,第2次实验中,物重、斜面长和斜面高均与第4次实验相同,故可知把第4次与第2次测量结果相比较,第4次实验中斜面较粗糙,机械效率较低,还能得出:在其它条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。
(3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物体受力平衡,在沿斜面方向,物体除了受到平行于斜面向上的拉力、平行于斜面向下的摩擦力外,还受到重力平行于斜面向下的分力,所以,物块所受的拉力大于物块所受的摩擦力。
(4)盘山公路,螺丝钉的螺纹等,应用了斜面工作原理。
9.(1) 省 低
(2)变小
(3)C
【详解】(1)[1]分析表中斜面的倾斜程度与拉力的关系可知,斜面越缓越省力。
[2]对比斜面的倾斜程度与机械效率的数据可知,斜面越缓,斜面的机械效率越低。
(2)第4次实验与第2次实验相比,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,两次实验做的有用功为,即两次实验有用功相同;与第2次实验相比拉力变大,由可知,拉力做的总功变大;有用功相同,总功变大,由可知,斜面的机械效率将变小。
(3)物重、斜面长度不变,且斜面光滑,有用功与总功相等,即,,F与h成正比,即图像为过原点的直线;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.(1) 平行斜面 匀速直线
(2) 70.6% 小聪
(3)斜面的粗糙程度一定,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高
(4)斜面上额外功;总功,因为斜面机械效率小于1,所以有用功小于总功,额外功也小于总功,s相同,所以,
【详解】(1)实验中为了使拉力大小等于弹簧测力计示数,保证受力平衡,需要沿平行斜面方向拉动木块做匀速直线运动。
(2)第三次实验的有用功
总功
机械效率
表格中实验只改变了斜面的倾斜程度,保持粗糙程度不变,因此是探究小聪“斜面机械效率跟倾斜程度有关”的猜想。
(3)根据表格数据,控制粗糙程度不变时,斜面倾斜程度越大,机械效率越高。
(4)略
11. 匀速直线 盘山公路 省力 低 0.488
【详解】(1)[1]根据表中数据,第3次的机械效率为
(2)[2][3]在实验操作过程中,为使测力计示数稳定,应沿平行于斜面的方向向上匀速直线拉动木块;斜面在我们生活中的应用有盘山公路。
(3)[4][5]分析表中1、2、3数据可得出结论:在其他条件一定时斜面的倾斜角度越小越省力,机械效率越低。
(4)[6]因为
W总=W有+W额
而
W总= F′s,W有=Gh,W额=fs
所以有
F′s=Gh+fs
把第4次实验数据代入上式得
2.0N×0.5m=2.1N×0.36m+f×0.5m
解得
f=0.488N
12.(1)匀速直线
(2)6.0
(3)1
(4)低
【详解】(1)弹簧测力计要拉着木块平行于斜面做匀速直线运动,让木块处于平衡状态,此时读出弹簧测力计的示数。
(2)由图示知,测力计的分度值为0.2N,示数为6.0N。
(3)由表格数据知,斜面倾角为15°时,木块重力为10.0N,斜面高度为0.1m,拉动木块的有用功
W有=Gh=10.0N×0.1m=1J
(4)由表格数据知,倾角为15°时,机械效率为
倾角为30°时,机械效率为
因此可知倾角越小,越省力,机械效率越低。
13.(1) 4 8 50%
(2) 陡 高 陡 费力
【详解】(1)[1][2][3]由表格知,斜面倾斜程度为较陡时,小车重G=20N,斜面高度h=0.2m,沿斜面的拉力F=8N,斜面长s=1m,则拉力的功为
W=Fs=8N×1m=8J
有用功为
W有=Gh=20N×0.2m=4J
则机械效率为
(2)[1][2][3][4]分析实验数据可得,用同一斜面拉同一物体时,斜面越陡,机械效率越大;用同一斜面拉同一物体时,斜面越陡,拉力越大,即越费力。
14.(1) 匀速 不是
(2)省力
(3) 20 倾斜程度
(4)3
【详解】(1)[1] 沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应使木块做匀速直线运动。因为只有匀速直线运动时,木块处于平衡状态,拉力大小才等于测力计的示数。
[2] 绳子对物体的拉力不仅要克服摩擦力,还要克服物体重力沿斜面的分力,所以绳子对物体的拉力和斜面对木块的摩擦力不是平衡力。
(2)比较表中的数据,物块重G = 10N,而沿斜面的拉力F都小于10N,所以斜面是一种省力的简单机械。
(3)[1] 当斜面较缓时,有用功
总功
根据公式计算出机械效率
[2] 由实验数据可知,斜面粗糙程度相同时,斜面倾斜程度(或斜面高)越大,机械效率越大。
(4)当斜面最陡时,有用功
总功
额外功W额=W总 - W有 = 8J - 5J = 3J
因为额外功是克服摩擦力做的功,且W额=fs(s = 1m),所以摩擦力
15.(1) 1 0.4
(2) 0.6 80%
(3) 不可靠 见解析
(4)见解析
【详解】(1)[1][2]在第1次实验中,拉力所做的总功是
W1总=F1s=2N×0.5m=1J
有用功为
W1有=Gh1=6N×0.1m=0.6J
额外功为
W1额=W1总-W1有=1J-0.6J=0.4J
(2)[1][2]在第2次实验中:有用功为
W2有=Gh2=6N×0.2m=1.2J
总功为
W2总=F2s=3N×0.5m=1.5J
额外功为
W2额=W2总-W2有=1.5J-1.2J=0.3J木块与斜面的摩擦为
机械效率
(3)[1][2]小明完成两次实验后得出的结论不可靠,因为实验次数太少,具有偶然性,为得到普遍成立的结论应多次实验、找规律。
(4)实际生活生产中应用斜面工作原理的实例有盘山公路,螺丝钉。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。