【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

**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-数据-结论-应用”逻辑链，强化科学探究与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础实验探究|5题|控制变量法、数据处理（W有=Gh/W总=Fs/η=W有/W总）|机械效率概念→实验数据记录与计算→误差分析| |影响因素分析|7题|对比实验法、结论推导（倾斜程度/粗糙程度/物重对效率的影响）|单一变量控制→实验现象对比→普遍规律总结| |综合应用|3题|理想实验法（无额外功推理）、实际问题解决|规律应用→模型建构→工程实践（无障碍通道设计）|

【期末实验专题复习】探究斜面的机械效率 1．在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。 (1)为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在表中。 实验 次数 滑轮 材质 钩码重G/N 提升的高h/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率/η 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 星科 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% ①比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码越重，机械效率越高。 ②比较 ___________ 两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。 ③利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力匀速拉起，滑轮组的机械效率为 ___________ 。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。 (2)小明利用图丙装置实验发现了影响斜面的机械效率的因素，可以采用如下___________方法，从而提高斜面的机械效率。 A．增加拉动物体的速度 B．增加物体的质量 C．给物体安装轮子，变滑动为滚动 D．增加斜面的倾斜程度 (3)实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功，可见使用任何机械都不省功。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是 ___________ 。 A．焦耳定律 B．牛顿第一定律 C．阿基米德原理 D．欧姆定律 2．学习了机械效率知识后，小张对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想： 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． 小张为了证实这些猜想是否正确，他设计以下方案并进行了探究，实验4在实验3的基础上木块上加了一个重为2N的钩码进行实验，实验5在实验4的基础上在斜面上铺上毛巾进行实验（实验装置如图所示）． (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)实验3中克服摩擦力做功______J，分析实验1、2、3可得知：当物重和斜面的粗糙程度一定时，斜面倾斜角度越大，斜面的机械效率越______（选填“低”或“高”）； (3)分析实验4和5数据，可以得出的结论是______； 序号 接触面的粗糙程度 斜面倾斜角度 木块重力G/N 斜面高度 h/cm 拉力/N 斜面长s/cm 机械效率 1 木板 30° 1.4 8.5 0.50 80.0 29 2 木板 40° 1.4 15.5 0.60 80.0 45 3 木板 50° 1.4 26.0 0.80 80.0 57 4 木板 50° 3.4 26.0 1.93 80.0 57 5 毛巾 50° 3.4 26.0 2.10 80.0 53 3．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。 4．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。 5．在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。 (1)为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。 实验次数 滑轮材质 钩码重 提升的高度 有用功 拉力 绳端移动的距离 总功 机械效率 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% ①比较1和2两次实验发现：在所用滑轮组一定时，提升的钩码__________，机械效率越高； ②比较______和______两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关； ③第5次实验时利用了图__________的装置完成的，判断依据是__________； (2)小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用____________的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率； (3)实验表明：额外功越小，总功越接近有用功：进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不能________（选填“省力”或“省功”），其中运用的研究方法是( ) A．控制变量法　　B．理想实验法　　　C．转换法　　D．类比法 6．学习了简单机械后，小明了解到斜面也是一种机械，于是他想探究这种机械的特点他将木块放在如图所示的斜面上，并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉木块，收集到表中的实验数据： 斜面倾斜程度 木块重力G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 有用功W有用/J 总功W总/J 机械效率η/% 较缓 5 0.2 1 2.1 1.0 2.1 47.6 较陡 5 0.6 1 3.0 4.1 73.2 最陡 5 0.8 1 4.7 4.0 4.7 85.1 (1)比较表中木块重力G和拉力F的大小，得出：使用斜面时______（选填“能”或“不能”）省力；斜面倾斜程度越大越______（选填“省力”或“费力”）； (2)表格的空格中的数据应为______； (3)分析表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜程度越大，机械效率越______； (4)若在斜面上铺上干毛巾做实验，机械效率将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 7．如图所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表： 实验次序 斜面的倾斜程度 物块重/N 斜面高/m 沿斜面拉力/N 斜面长/m 机械效率 1 较缓 10 0.1 5.0 1 20% 2 较陡 10 0.3 6.7 1 45% 3 最陡 10 0.5 8.4 1 60% (1)沿斜面拉动木块时，应使木块做______运动，该过程中木块的机械能______； (2)比较表中“物块重”和“______”两栏对应的数据，可知斜面是一种______（选填“省力”或“费力”）的简单机械，且在其他因素相同时，斜面越缓越______；第1次实验中，物块受到的摩擦力______（选填“等于”、“小于”或“大于”）5.0N； (3)本实验研究了______对斜面机械效率的影响，其影响规律是______； (4)试列举生活中利用斜面的一个实例：______。 8．用如图所示的装置探究“斜面的机械效率”，实验数据记录如下表； 实验次数 物体种类 物重G/N 斜面高h/cm 沿斜面的拉力F/N 斜面长s/cm 机械效率 1 木块 4 15 1.1 100 54.5% 2 小车 4 15 100 (1)沿斜面拉动物体时，应使其做_________运动； (2)根据图中弹簧测力计的示数，可知第2次实验的机械效率为_________； (3)由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，________越小，机械效率越高； (4)第1次实验中，木块所受摩擦力为________N。 9．日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。 （1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中： 实验次数 滑轮材质 钩码重G/N 提升的高度h/m 有用功/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总功/J 机械效率 1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56% 2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67% 3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67% 4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83% 5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95% ①比较1、2两次实验：在所用滑轮组一定时，提升的钩码越______，机械效率越高； ②比较3、4两次实验：提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越______（高/低）； ③比较_______两次实验：用同一滑轮组提升相同重物时，机械效率与提升高度无关； ④第5次实验是利用图______的装置完成的； （2）小明利用图丙装置实验并把数据整理记录在下表中： 实验次数 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/J 总功/J 机械效率 1 较缓 10 0.5 6.7 1 5 6.7 74.6% 2 较陡 10 0.7 8.4 1 7 8.4 83.3% 3 最陡 10 0.9 9.5 1 9 9.5 94.7% 分析表格中数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜程度越_______（缓/陡）越省力，斜面的机械效率越______（高/低）； （3）图丙实验中，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_______（填字母）。 A．  B． C． D． 10．将长度为lm的长木板的一端垫高，构成长度一定高度可调的斜面，用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速向上运动。完成斜面机械效率测量，表中呈现的是部分实验数据： 实验次数 1 2 3 4 斜面高度h/m 0.15 0.20 0.25 0.30 拉力F/N 2.7 3.2 3.6 4.1 机械效率η 56% 63% 69% (1)用弹簧测力计沿着斜面把木块_________拉上去，进行实验，计算第4次实验的机械效率为：____________； (2)问题一：“斜面的机械效率越高越省力吗？”请据报表中的实验数据，写出正确的结论；_____________ (3)问题二，“斜面的机械效率和斜面倾斜程度有什么关系呢？”，请分析表实验数据，写出正确的结论：____________； (4)问题三，“物体所受的摩擦力和斜面倾斜程度有什么关系呢？”请分析表实验数据，写出正确的结论：_____________； (5)如果想探究斜面机械效率和粗糙程度的关系，应该怎样进行探究实验呢？请简单写出实验步骤：_____________。 11．小明所在的科学小组发现生活中很多机械都是由多个简单机械组合而成，如图甲中的吊车车臂由杠杆与滑轮组组成。 （1）图乙中拧动的水龙头由斜面（螺旋）与_________组成，使用该组合机械可以省_________（选填“力”“距离”或“功”）： （2）小明制作了如图丙所示的由动滑轮与斜面组合而成的机械模型，他想探究：该机械模型的机械效率与哪些因素有关？ 【问题】小明提出了如下猜想： 猜想一：该机械模型的机械效率可能与被提升的物重有关。 猜想二：该机械模型的机械效率可能与动滑轮自重有关。 请你再帮他提出一个猜想三：该机械模型的机械效率可能与_________有关； 【证据】为了验证猜想一、二，小明进行了三次实验，分别测量了表中数据，并计算出每次的机械效率，记录数据在表格中： 实验序号 动滑轮重 被提升物重 斜面的高度 绳自由端拉力 绳自由端移动的距离 机械效率 1 0.2 2 6 0.8 20 75% 2 0.2 4 6 1.4 20 85.7% 3 0.4 2 6 0.9 20 66.7% 【解释】小明通过上述实验数据，得出实验结论：由实验1、2可以得出：当动滑轮自重相同时，被提升的物重越大，该机械模型的机械效率_________。由实验_________（填序号）可以得出：当被提升的物重相同时，动滑轮自重越大，该机械模型的机械效率越小； 【交流】小组成员讨论后，认为实验结论仍不够可靠，因为_____________。 （3）利用斜面提升重物，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_________（填字母）。 A．B． C．D． 12．图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲级级上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg）          （1）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作： ①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置并________，然后沿斜面方向________拉动小车，弹簧测力计如图乙所示； ③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为________J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为________。 （2）在小车上逐渐添加重物，测出小军的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系像，分别如图丙中的线段a和b： ①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重________（选填“有关”或“无关”）； ②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为________。 13．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。实验中用沿斜面向上的力拉着重为1N的木块在斜面上做匀速直线运动，实验测得的数据如表： 实验次数 斜面倾斜程度 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率 1 较缓 0.2 0.4 1 50% 2 较陡 0.3 0.5 1 ？ 3 最陡 0.4 0.6 1 ？ (1)向上运动时，木块的机械能___________ （选填“增大”“不变”或“减小”）； (2)第1次实验中，有用功为___________J； (3)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； (4)分析表中的数据可得出：斜面越缓，斜面的机械效率越___________ （选填“大”或“小”）。 14．如图所示是小明探究“斜面机械效率”的装置图，他在实验时用弹簧测力计拉着同一小车沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动，改变斜面的倾斜程度分别进行了三次实验，并记录实验数据如下： 实验 次数 斜面倾 斜程度 小车重 G/N 斜面高 度h/m 沿斜面拉 力F/N 斜面长 s/m 有用功 W有用/J 总功 W总/J 机械 效率η 1 较缓 10 0.5 6.7 1 a 6.7 74.6% 2 较陡 10 0.7 8.4 1 7 8.4 83.3% 3 最陡 10 0.9 9.3 1 9 9.3 b (1)表格中a、b两处的数据为_________、_________； (2)分析表格中数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜程度越_________（选填“缓”或“陡”）越省力，斜面的机械效率越_________（选填“高”或“低”）； (3)由表格中数据可知：第2次实验时，小车受到斜面的摩擦力大小为_________N。 15．小明思考“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”。他在用同一木板做的斜面上，做匀速直线拉动物块的探究实验，如下图，并记录实验数据如下表： 实验次数 斜面倾斜程度 物重G/N 物体上升度高度h/m 拉力F/N 物体移动离距离S/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.5 0.50 0.8 63% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68% 3 最陡 5.0 0.25 3.3 0.5 1.65 (1)将表格中的空白处数据填上________。 (2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越__________。 (3)通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：__________； (4)如果小明还想要探究斜面的机械效率与物体重力的关系，请你与他一起来完成实验： ①实验时应控制不变的条件是：__________、物体移动的距离； ②实验时需要的测量仪器有：__________和刻度尺。 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．(1) 2、3 80% (2)CD (3)B 【详解】（1）[1]要探究机械效率与提升钩码的高度的关系，需控制使用的滑轮组相同、提升物体的重力相同，提升物体的高度不同，由表中数据可知，应选2、3两次实验。 [2]利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力匀速拉起，图甲中有三段绳子拉着动滑轮，滑轮组的机械效率为 （2）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度（即斜面的倾角α）和摩擦有关，与物重和物体移动的速度无关。给物体安装轮子，变滑动为滚动，摩擦力变小，所做的额外功在总功在比例减小，可以通过机械效率；机械效率为，增加斜面的倾斜程度，α角变大，sinα值增大，斜面的机械效率变大，故AB不符合题意，CD符合题意。 故选CD。 （3）实验表明∶额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出∶ 假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不省功，采用了理想化推理法。牛顿第一定律也利用了理想实验推理的方法。ACD可通过实验直接验证， B不能实验直接验证，是在实验的基础上推理得出的，故选B。 2．(1)不等于 (2) 0.276 高 (3)当斜面的倾斜角度相同时，斜面越粗糙，机械效率越低 【详解】（1）用弹簧测力计沿木板匀速直线拉动木块，木块在平行于斜面方向合力为0，木块受到弹簧测力计沿斜面向上的拉力F、沿斜面向下的摩擦力f、重力沿斜面方向的分力G分，三力的合力为0，即 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，此时的拉力不等于摩擦力。 （2）[1]实验3中，总功 克服摩擦力做功 [2]由表中数据可知，序号1、2、3次实验中，当物重和斜面的粗糙程度一定时，斜面倾斜角度越大，斜面机械效率越高。 （3）由表中数据可知，序号4、5次实验中，斜面倾斜角和木块重力相同，斜面的粗糙程度不同，斜面的机械效率不同，斜面越光滑，机械效率越高，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 3． 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。 4．(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 5．(1) 越重 2 3 乙 绳端移动的距离等于钩码提升的高度 (2)减小接触面粗糙程度 (3) 省功 B 【详解】（1）[1]在实验1和2中，滑轮材质相同，大小相同，则动滑轮重相同，滑轮组相同。提升钩码的重力不同，实验2中钩码更重，机械效率更高。所以在所用滑轮组一定时，提升的钩码越重，机械效率越高。 [2][3]要探究机械效率与提升钩码高度的关系，需要控制滑轮组、钩码重力相同，改变提升钩码的高度。实验2和3中，钩码重相同，提升钩码的高度不同，但机械效率相同。所以比较2和3两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。 [4][5]第5次实验中，绳端移动的距离等于钩码提升的高度，即s=h，说明使用的是定滑轮。图乙是定滑轮装置，图甲是滑轮组装置。所以第5次实验时利用了图乙的装置。 （2）减小摩擦的方法有很多，保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。 （3）[1][2]额外功越小，总功越接近有用功。假设没有额外功，总功等于有用功。但使用任何机械都不可避免地要做额外功，所以使用任何机械都不能省功。这里从额外功对机械效率的影响，推理到没有额外功的理想情况，运用的研究方法是理想实验法，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．(1) 能 费力 (2)4.1 (3)高 (4)变小 【详解】（1）[1][2]表格中木块重力G=5N，拉力F均小于重力（如“较缓”时 F=2.1N），说明使用斜面能省力；随着斜面倾斜程度增大，拉力F从2.1N增大到4.7N，因此斜面倾斜程度越大越费力。 （2）根据总功公式W总​=Fs，“较陡”时W总​=4.1J，斜面长s=1m，则拉力 （3）分析机械效率数据：“较缓”为 47.6%、“较陡”为 73.2%、“最陡”为 85.1%，可见斜面倾斜程度越大，机械效率越高。 （4）铺干毛巾后，斜面粗糙程度增大，木块受到的摩擦力增大，克服摩擦力做的额外功增加；有用功 W有用​=Gh（G、h不变）不变，总功W总​=W有用​+W额外​ 则总功增大，根据机械效率公式 可知，有用功不变、总功增大，因此机械效率变小。 7．(1) 匀速直线 变大 (2) 沿斜面拉力 省力 省力 小于 (3) 斜面的倾斜程度 见解析 (4)盘山公路 【详解】（1）[1][2]沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做匀速直线运动；质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，木块的机械能变大。 （2）[1][2][3]比较表中“物块重”和“沿斜面的拉力”两栏对应的数据，由实验数据可知，在同一次实验中，拉力总是小于重力，由此可知斜面是一种省力的简单机械，其他因素相同，斜面越缓越省力。 [4]实验过程中，用弹簧测力计的拉力要同时克服摩擦力和物体的一部分重力，因此属多力平衡，沿斜面拉动物块时，应使其做匀速直线运动，此时拉力大于物块受到的摩擦力，第1次实验中，物块受到的摩擦力小于5.0N。 （3）[1][2]由表中实验数据可知，实验控制了斜面长度不变而高度不断变化，斜面的倾斜程度不断变化，实验研究的是斜面倾斜程度对斜面机械效率的影响，由表中实验数据可知：斜面长度不变时，斜面越陡，斜面的效率越大。 （4）生活中利用斜面的实例：盘山公路。 8．(1)匀速直线 (2)85.7% (3)摩擦力 (4)0.5 【详解】（1）在探究“斜面的机械效率”的实验中，为了准确测量拉力的大小，需要使物体在沿斜面的拉力作用下做匀速直线运动，这样物体受到的拉力才与摩擦力等阻力平衡。 （2） 根据图中弹簧测力计的示数，第2次实验的拉力F2​为0.7N。则第2次实验的机械效率为 （3）比较两次实验数据，可以看出斜面倾斜程度相同时（即斜面高度和长度的比值相同），木块与斜面的摩擦较大，导致拉力较大，而有用功（即克服重力所做的功Gh）相同，所以总功（即拉力所做的功Fs）较大，机械效率（即有用功占总功的比例）较低。因此，可以得出结论：斜面倾斜程度相同时，摩擦力越小，机械效率越高。 （4）第1次实验中，木块所受摩擦力可以通过计算总功与有用功之差，再除以斜面长度来得到。即 9． 重 低 2、3/3、2 乙 缓 低 C 【详解】（1）①[1]比较1和2两次实验可知，提升钩码的高度相同，但提升钩码的重力不同，第2次实验比第1次实验提升的钩码重力大，第2次实验比第1次实验的机械效率大，所以在所用滑轮组一定时，提升的钩码越重，机械效率越高。 ②[2]比较3和4两次实验可知，两次实验的动滑轮材质不同，第3次实验比第4次实验的动滑轮重力大，而第3次实验比第4次实验的机械效率小，所以提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越低。 ③[3]比较2和3两次实验可知，当使用同一滑轮组提升钩码的重力相同，提升的高度不同时，第2次实验和第3次实验滑轮组的机械效率相同，所以用同一滑轮组提升相同重物时，机械效率与提升高度无关。 ④[4]第5次实验中提升钩码的高度和绳端移动的距离相等，所以第5次实验是利用了定滑轮完成的，故是利用图乙的装置完成的。 （2）[5]分析表格中数据可知，第1、2、3次实验中斜面倾斜程度逐渐变陡，三次实验分别沿斜面拉相同小车的拉力也逐渐变大，可以得出的探究结论是：斜面倾斜程度越缓越省力。 [6]分析表格中数据可知，第1、2、3次实验中斜面倾斜程度逐渐变陡，三次实验的机械效率分别逐渐变大，可以得出的探究结论是：斜面倾斜程度越缓，斜面的机械效率越低。 （3）[7]图丙实验中，若物重、斜面长度不变，且斜面光滑，不需要做额外功，则有用功和总功相等，即，则拉力F为 其中G是物重，s为斜面长度，h为斜面高度，物重G、斜面长度s不变，拉力F与斜面高度h成正比，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．(1) 匀速直线 73% (2)机械效率越高，拉力越大 (3)在其他条件相同时，斜面越陡，机械效率越高 (4)在其他条件相同时，斜面越陡，摩擦力越小 (5)控制斜面的倾斜程度相同，改变斜面的粗糙程度，多次测量机械效率 【详解】（1）[1]实验过程中需要匀速直线拉动物体，保证拉力做的功全转化为克服重力做的功和克服摩擦做的功。 [2]第4次实验的机械效率为 （2）对比实验数据可得，机械效率越高，拉力越大。因此斜面的机械效率越高越不省力。 （3）对比实验数据，斜面越高，倾斜程度，机械效率越大，结论为：在其他条件相同时，斜面越陡，机械效率越高。 （4）有用功不变，斜面的机械效率越大，说明总功越小，则所做的额外功越小。由可知，摩擦力越小。对比可知斜面越陡，摩擦力越小，结论为：在其他条件相同时，斜面越陡，摩擦力越小。 （5）要探究斜面机械效率和粗糙程度的关系，需要控制斜面的倾斜程度相同，因此改变斜面的粗糙程度，多次测量机械效率。步骤如下：在斜面上铺上玻璃、毛巾。然后再次用弹簧测力计沿斜面向上拉动，记录数据，并与之前在木板上的实验数据一同记录在表格中，以便比较。 11． 轮轴 力 斜面倾斜程度（或斜面的粗糙程度） 越高 1、3 实验次数太少，实验结论不具有普遍性 C 【详解】（1）[1][2]水龙头开关上部分相当于轮，下部分相当于轴，应用的是轮轴的原理，并螺旋转动，螺旋部分相当于斜面，因此水龙头由斜面（螺旋）与轮轴组成，使用该组合机械可以省力，不能省功，因为使用任何简单机械都不能省功。 （2）[3]该装置是由动滑轮与斜面组合而成的机械模型，猜想一和猜想二是针对动滑轮而言，因此猜想三可以针对斜面机械效率影响因素提出，即该机械模型的机械效率可能与斜面倾斜程度有关，或该机械模型的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关。 [4]由表中1、2两次实验可知，动滑轮的重力相等，第2次实验物体的重力较大，机械效率较大，可以得到当动滑轮自重相同时，被提升的物重越大，该机械模型的机械效率越高。 [5]探究机械效率与动滑轮的重力的关系，保持被提升的物重相同，改变动滑轮的重力，选择表中1、3两次实验。 [6]由表中数据可知，只做了一次实验就得出结论，实验结论不具有普遍性。 （3）[7]若物重、斜面长度不变，且斜面光滑，不需要做额外功，则有用功和总功相等，Fs=Gh 则拉力F为 其中G是物重，s为斜面长度，h为斜面高度，物重G、斜面长度s不变，拉力F与斜面高度h成正比，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 12． 调零 匀速 0.3 60% 无关 105 【详解】（1）[1]弹簧测力计使用之前要调零。 [2]为了保证弹簧测力计读数稳定，要匀速直线拉动小车。 [3]由图乙可知，拉力大小为0.3N，斜面的高度为0.09m，由功的公式可得拉力做功 W总=Fs=0.3N×1m=0.3J [4]由功的公式可得拉力克服重力做功 W有=Gh=2N×0.09m=0.18J 由效率公式可得，斜面的效率 （2）[5]由图可知，当物体的重力为5N时，机械效率 所以斜面提升物体时的机械效率与物重无关。 [6]由重力公式可得人和车的总重力 G=mg=(50kg+20kg)×10N/kg=700N 则有用功 W有=Gh=700N×0.09m=63J 则总功 则拉力 13．(1)增大 (2)0.2 (3) 60% 0.2 (4)小 【详解】（1）向上运动时，速度和质量不变，高度变高，重力势能增大，所以机械能增大。 （2）第一次实验中，有用功为克服物体重力做的功为W有=Gh=1N×0.2m=0.2J （3）[1]第二次实验中，有用功为W有=Gh2=1N×0.3m=0.3J 总功为W总=F2s=0.5N×1m=0.5J 所以斜面的机械效率为 [2]额外功为W额=W总﹣W有=0.5J﹣0.3J=0.2J 斜面对木块的摩擦力为 （4）第三次实验的机械效率为 分析3次实验数据，斜面越缓，斜面的机械效率越小。 14．(1) 5 96.8% (2) 缓 低 (3)1.4 【详解】（1）[1]已知第1次实验中G=10N，h=0.5m，将其代入公式可得即W有用1=Gh= 故a=5。 [2]已知第3次实验中W有用3=9J，W总3=9.3J，可得机械效率 即b=96.8%。 （2）[1]比较三次实验中沿斜面的拉力F，第1次斜面较缓，拉力F1=6.7N；第2次斜面较陡，拉力F2=8.4N；第3次斜面最陡，拉力F3=9.3N。 可以看出斜面倾斜程度越缓，沿斜面的拉力越小，即越省力。 [2]比较三次实验的机械效率η，第1次机械效率η1=74.6%；第2次机械效率η2=83.3%；第3次机械效率η3=96.8%。可以看出斜面倾斜程度越陡，机械效率越高；即斜面倾斜程度越缓，机械效率越低。 （3）第2次实验中，额外功W额外2=W总2-W有用2=8.4J-7J=1.4J 小车受到斜面的摩擦力大小为 15．(1)1.25；76% (2)费力 (3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高 (4) 斜面的倾斜程度 弹簧测力计 【详解】（1）对于第三次实验，有用功W有​可以通过公式计算得出，其中G为物重，h为物体上升的高度。代入数据得有用功为 机械效率为 （2）从实验数据中可以看出，当斜面越陡时，所需的拉力F也越大。因此，我们可以得出结论：斜面越陡，越费力。 （3）通过对比三次实验的数据，可以发现，当斜面的倾斜程度增加时，虽然所需拉力增大，但机械效率也在增大。因此，可以初步得出结论：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高。 （4）[1]要探究斜面的机械效率与物体重力的关系，他需要进行额外的实验。在实验时，他应该控制斜面的倾斜程度和物体移动的距离不变，以排除这两个因素对实验结果的影响。 [2]需要测量物重和物体上升的高度来计算有用功，以及测量拉力和物体移动的距离来计算总功。因此，他需要的测量仪器有弹簧测力计和刻度尺。 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 $