【期末物理实验专题复习】探究斜面的机械效率 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-22
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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 | 708 KB |
| 发布时间 | 2026-06-22 |
| 更新时间 | 2026-06-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58444251.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦斜面机械效率探究,以控制变量法为主线,系统整合实验设计、数据处理与结论分析,强化科学探究与科学思维素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|实验探究|12道|控制变量法(单因素改变)、机械效率公式(η=W有/W总)、额外功与摩擦力关系(W额=fs)|从机械效率概念(有用功/总功)出发,通过改变倾斜程度/粗糙程度/物重,经实验数据推导影响因素,形成“概念-实验-结论”逻辑链|
内容正文:
【期末实验专题复习】探究斜面的机械效率
1.小华同学猜想影响斜面机械效率的因素有:a、物体的重力:b、斜面的倾斜程度:c、斜面的粗糙程度。小华同学在探究斜面的机械效率与物体的重力和斜面倾斜程度是否有关时,他利用同一块木板组成如图所示的装置,在不同条件下分别测出了斜面的机械效率,并对所测数据进行了分析论证。
(1)在实验操作过程中,为了增大斜面的倾斜程度,应将垫木向___________移动。
(2)小华同学记录的部分实验数据如下表。
次数
斜面倾角
物块重量G/N
斜面高度h/m
斜面拉力F/N
斜面长s/m
有用功W有/J
总功W总/J
斜面的机械效率
①
30°
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0
②
30°
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
3.0
60%
③
45°
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
(3)根据表格中数据可知:第①次实验斜面的机械效率为___________%,第②次实验中物块所受的摩擦力为___________N。
(4)通过对比实验①、②数据,可知斜面的机械效率与物体的重力___________(选填“有关”或“无关”): 通过对比实验②、③数据, 可以得出的探究结论是___________。
(5)若将物块换成等质量的有轮小车做实验,则该装置的机械效率将___________。 (选填“变大”“变小”或“不变” )
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.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,所推的物体越重,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,记录数据如下表:
实验次数
斜面倾角
物重
拉力F/N
斜面高度h/m
斜面长度s/m
有用功
总功
斜面机械效率
1
30°
3
2.5
0.6
1.2
1.8
3
60%
2
30°
5
3.8
0.6
1.2
3
4.56
3
42°
3
2.8
0.8
1.2
2.4
3.36
71%
(1)在实验过程中,应沿斜面向上________拉动木块;
(2)第2次实验中斜面的机械效率________(结果保留整数);
(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________;第1次实验中物块与斜面间的摩擦力是________N;
(4)请写出小明验证猜想B综合分析数据的过程:________;初步得出的结论是________。
4.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”)。
5.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;
(1)小明用弹簧测力计测木块的重力,如图甲所示,测量时应让木块保持_____状态,并依据_____条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)他将木块放在如图乙所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面_____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
斜面高度
斜面长
沿斜面拉力
较缓
5
0.2
1
2
较陡
5
0.3
1
2.6
①比较表中木块重力和拉力的大小,得出使用斜面时_____(填“能”或“不能”)省力;斜面长度相同时,斜面高度越小越_____(填“省力”或“费力”);
②实验时,可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度,要减小斜面的倾斜程度,木块A要向_____(填“左”或“右”)移;
③从收集的实验数据可以推断,斜面机械工作时,无用功是克服_____(选填“重力”“摩擦力”或“压力”)所做的功;斜面倾斜程度越_____,机械效率越高。
6.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。
7.如图所示,某实验小组的同学们在“探究斜面的机械效率”的实验中,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。
(1)分析表中的数据可得出:斜面越缓越___________(填“省”或“费”)力。
(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,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___________和___________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___________(填“大于”、“小于”或“等于”)物块所受的摩擦力。
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%
8.小明想要探究影响斜面机械效率的因素,对此他猜想:“斜面的坡度一定时,物体越重,斜面机械效率越高”。小红不赞同小明的猜想,于是他们一起设计实验检验小明的猜想是否正确。
(1)他们准备了长木板、木块,带凹槽和挂钩的滑块、质量相同的钩码若干个、刻度尺和仪器a,仪器a是______;
(2)请帮小红写出实验步骤和判断小明的猜想是否正确的依据:
①测量滑块、钩码的重力:用仪器a在空中沿______方向提起滑块,保持静止,记录滑块的重力G;用同样的方法测量出1个钩码的重力为;将1个钩码放入滑块的凹槽,计算出滑块和1个钩码的总重力;
②搭建斜面:在长木板上画四条线A、B、C、D(如图),测量出______(选填“AC”“AD”“BC”或“BD”)间距离为斜面的长度s,用木块撑起长木板,测出这两点间的高度差h,固定木块和木板保持斜面坡度不变;
③测量拉力:把滑块放在斜面上,用仪器a______拉动滑块,测出拉力;
④改变物重:再放1个钩码到滑块的凹槽中,计算出总重力为,______;
⑤重复步骤③,记录测力计的示数为;
⑥判断小明的猜想是否正确的依据:______。
9.为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度及物重的关系,小华在斜面上每次都匀速拉动物块(如图所示),实验数据记录如下:
实验次数
斜面倾角
物重G/N
物块上升高度h/m
拉力F/N
移动距离s/m
机械效率
1
30°
5.0
0.25
3.4
0.50
73.5%
2
40°
5.0
0.35
4.2
0.50
83.3%
3
50°
10.0
0.35
8.4
0.50
(1)根据表中数据可求出第3次实验的有用功是______J,总功是______J,机械效率为______;
(2)分析表中数据,可以得出的初步结论是:在其他条件不变的情况下,斜面倾角越大,所需的拉力越______,斜面的机械效率越______,斜面的机械效率与物重______(选填“有关”或“无关”)。
10.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:___________。
11.在生活和生产中,简单机械有着十分重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明用图1的装置进行实验。实验前,杠杆左端下沉,应将右端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节。调平后,若在A处挂3个钩码,要使杠杆仍在水平位置平衡,则需在B点挂________个钩码。(每个钩码的重量相等)最早得出杠杆平衡条件的物理学家是________。
(2)小明用图2的实验装置探究滑轮组机械效率。实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如表。
实验次数
滑轮材质
钩码的重力G/N
钩码提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率
1
铝
1
0.1
0.6
0.3
56%
2
铝
2
0.1
1.0
0.3
67%
3
铝
2
0.2
1.0
0.6
67%
4
塑料
2
0.2
0.6
①由图2可知,第4次实验中弹簧测力计示数为________N;
②第4次实验中滑轮组的机械效率为________%(结果保留整数);
③分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体________,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小明用图3的实验装置探究斜面的机械效率。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。某次实验测得物重、斜面长、高,若机械效率,则物体所受拉力为________N,在斜面上受到的摩擦力为________N。
12.杨超同学用如图所示的装置测定斜面的机械效率,实验记录结果如下表:
实验次数
斜面倾斜程度
物体重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
斜面的机械效率
1
较缓
5
0.1
1.5
1
33.3%
2
较陡
5
0.2
2
1
50%
3
较陡
10
0.2
4
1
50%
4
最陡
5
0.3
2.4
1
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做________直线运动。
(2)根据表格中数据,第4次(最陡)实验的机械效率是________。
(3)分析数据可知,斜面越陡,机械效率________(选填“越高”、“越低”或“不变”)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 左 60 1 无关 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关 变大
【详解】(1)[1]斜面的倾角靠长木板下面的垫木左右移动来改变,垫木向左移动倾角变大,垫木向右移动倾角变小。
(3)[2]第①次实验斜面的机械效率
第①次实验斜面的机械效率为60%。
[3]第②次实验中所做额外功
由于,则第②次实验中物块所受的摩擦力
则第②次实验中物块所受的摩擦力为1N。
(4)[4]通过对比实验①、②数据,其他因素相同,物体的重力不同,斜面机械效率相同,说明斜面的机械效率与物体的重力无关。
[5]对比实验②、③数据,其他因素相同,斜面倾斜程度变大时,斜面机械效率变大,说明斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。
(5)[6]若将物块换成等质量的有轮小车做实验,以滚动代替滑动,摩擦力减小,则额外功减小,斜面机械效率将变大。
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.(1)匀速直线
(2)66%
(3) A 第2次物体对斜面的压力大于第1次物体对斜面的压力 1
(4) 见解析 当物体的重力相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越大
【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为
(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。
[3]第1次实验中,额外功为
由可得,第1次实验中物块与斜面间的摩擦力是
(4)[1][2]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,所以,可得出结论:当物体的重力相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。
4.(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。
5.(1) 静止 二力平衡
(2) 匀速 能 省力 右 摩擦力 陡
【详解】(1)[1][2]用弹簧测力计测木块的重力,如图甲所示,测量时应让木块保持静止状态,木块处于平衡态,受平衡力,木块受到了重力和拉力,根据二力平衡的知识可知,拉力等于重力。
(2)[1]如图乙所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动木块,这样木块处于平衡态,拉力是稳定的,也为了后续求拉力做的总功,克服重力做的额外功,以及摩擦力做功做好铺垫。
[2]实验中,发现拉力F小于物体所受的重力,说明斜面可以省力。
[3]斜面长度相同时,斜面高度越小,斜面越平缓,拉力越小,说明越省力。
[4]实验时,可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度,要减小斜面的倾斜程度,木块A要向右移动,斜面的倾斜角变小,倾斜程度变小。
[5]斜面机械工作时,无用功是克服摩擦力做功,运用斜面搬重物,克服重力做功是有用功,拉力做的功是总功,不可避免的摩擦力做功,是额外功,压力与物体运动的路程垂直,不做功。
[6]斜面较缓时,斜面的机械效率为
斜面较陡时,斜面的机械效率为
故斜面倾斜程度越陡,机械效率越高。
6.(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。
7.(1)省
(2)55.6%
(3) 斜面的倾斜程度 斜面的粗糙程度
(4)大于
【详解】(1)由记录的数据可以看出斜面的倾斜程度越缓时,沿斜面的拉力F越小,则斜面越省力。
(2)物体重G=5N提升高度h=0.5m克服物块重力做的有用功为
拉力F4=4.5N拉力移动的距离s=1m拉力做的总功为
则斜面的机械效率为
(3)[1]分析表格中的第2列和第7列可知,斜面越倾斜机械效率越大,则斜面的机械效率与倾斜程度有关。
[2]分析第2次和第4次实验数据可知,接触面越粗糙机械效率越小,斜面的机械效率与接触面的粗糙程度有关。
(4)实验过程中,用弹簧测力计的拉力F要同时克服摩擦力f和物体的一部分重力,因此属多力平衡;根据可知W额小于W总,即fs小于Fs,斜面的长相同,所以f<F。
8.(1)弹簧测力计
(2) 竖直 AC 沿斜面匀速 见解析
【详解】(1)实验中要测量滑块的重力与拉动滑块的拉力、滑块移动的距离和上升的高度,则需要的测量工具为弹簧测力计和刻度尺。
(2)[1]用测力计在空中沿竖直方向提起滑块,保持静止,此时滑块受到的重力与拉力相等,读出此时测力计的示数可得物块重力。
[2]由图得,滑块运动的距离为AC或BD,为便于测出这两点的高,应测量AC间距离为斜面的长度s。
[3]测量拉力:把滑块放在斜面上,为了保证拉力大小不变,应用仪器a沿斜面匀速拉动滑块,测出拉力。
[4]改变物重:再放1个钩码到滑块的凹槽中,计算出总重力为,则
[5]若
说明小明的猜想正确;若
说明小明的猜想错误。
9.(1) 3.5 4.2 83.3%
(2) 大 高 无关
【详解】(1)[1][2][3]分析表中第3次实验数据,有用功是
总功是
机械效率为
(2)[1][2][3]分析表中前两次数据可知:在其他条件不变的情况下,斜面倾角越大,所需的拉力越大,斜面的机械效率越高;分析2、3两次实验数据,物重不同,斜面的机械效率相同,可知斜面的机械效率与物重无关。
10.(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。
11. 右 2 阿基米德 0.8 83 越重 变大 1 0.2
【详解】(1)[1]根据图1可知,杠杆的右端上翘,说明右端轻,因此需要将平衡螺母向右调节,直至杠杆水平平衡。
[2]设杠杆上每个小格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平衡条件可得
解得,所以需要在B点挂2个钩码。
[3]古希腊学者阿基米德最早总结得出了杠杆平衡条件,也叫杠杆原理。
(2)[4]根据图2可知,测力计的分度值为0.2N,此时弹簧测力计示数为0.8N,则第4次实验时测力计的示数为0.8N。
[5]第4次实验中,滑轮组的机械效率为
[6]比较第一次实验和第二次实验,提升相同的高度,钩码越重,滑轮组的机械效率越高。
[7]使用滑轮组提升重物时,克服动滑轮重力做的功为额外功;由常识可知塑料滑轮比铝质滑轮的重力要小一些,则由表中3、4两次实验可知,提升同一物体时,第4次实验时动滑轮重力较小,则额外功越小,且第4次滑轮组的机械效率较高,所以,可得出结论:提升同一物体时,减小动滑轮的重力,滑轮组的机械效率将变大。
(3)[8]由题意知,利用斜面做的有用功为
该斜面所做的总功为
则拉力大小为
[9]克服摩擦做的额外功
物体在斜面上受到的摩擦力为
12.(1)匀速
(2)62.5%
(3)越高
【详解】(1)沿斜面拉动物体时,应使其做匀速直线运动。因为只有物体做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,沿斜面的拉力才等于摩擦力与重力沿斜面向下分力之和,这样测量的拉力才准确,能保证实验数据的可靠性。
(2)由第4次表格中的数据根据机械效率公式
(3)分析第 1、2、4 次实验数据,在物体重量相同时,斜面倾斜程度从较缓到较陡再到最陡,机械效率从33.3% 到50% 再到62.5% ,所以斜面越陡,机械效率越高。
答案第1页,共2页
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