斜面也是一種省力機(jī)械.小紅針對(duì)“機(jī)械的機(jī)械效率越高是否越省力”這個(gè)問題,利用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、家中的切菜板(做斜面)和茶杯做了以下實(shí)驗(yàn):

A.把杯子放在塑料袋中,在杯子中加入適量的水,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出杯子和水的重力G

B.用切菜板做斜面,如下圖所示,把一只水杯通過細(xì)繩與彈簧測(cè)力計(jì)連接,拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),把盛水的杯子勻速拉上斜面.

C.分別測(cè)出拉力F、杯子移動(dòng)的距離和升高的高度h

D.改變斜面的高度,做四次實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表.

(1)計(jì)算并將數(shù)據(jù)填入表中的空格.

(2)小紅的疑問是否得到了解決?分析數(shù)據(jù),你能得出什么結(jié)論?

(3)完成上面實(shí)驗(yàn)后,小紅又產(chǎn)生一個(gè)猜想:“如果減小斜面的摩擦,可以提高斜面的機(jī)械效率”.

①請(qǐng)你先用所學(xué)知識(shí),說明小紅的猜想是否正確并簡(jiǎn)述理由.

②請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步證明你對(duì)小紅猜想的判斷.

答案:略
解析:

答案:(1)0.5 0.8 62.5% 74.1% (2)解決了小紅的疑問,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論:使用斜面,不是機(jī)械效率越高越省力,可見“機(jī)械效率越高越省力”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的. (3)①正確,因?yàn)橛杏霉σ欢,減小摩擦力就減少了額外功,即減少了總功,提高了機(jī)械效率.②在小紅設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案基礎(chǔ)上:a.保持斜面傾角不變,在斜面表面鋪上不同材料(如毛巾、玻璃等)以改變摩擦;b.將水杯沿斜面提升一定高度或沿斜面移動(dòng)一定距離,分別求出各次的機(jī)械效率.

解析:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),要用到控制變量法,即保持水杯的重力不變,斜面的高度不變,改變斜面的粗糙程度.

關(guān)鍵分析:本題主要考查學(xué)生計(jì)算有用功、總功和機(jī)械效率以及學(xué)生分析數(shù)據(jù)的能力.

方法點(diǎn)擊:在分析時(shí),要注意觀察、比較各次實(shí)驗(yàn)中機(jī)械效率的值和拉力的值,然后合理地進(jìn)行猜想,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證.


練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2011?河西區(qū)一模)小剛小組探究了影響滑輪組機(jī)械效率的因素后,聯(lián)想斜面也是一種機(jī)械,那么鞋面的機(jī)械效率與斜面的那些因素有關(guān)呢?小剛猜想“斜面的機(jī)械效率可能跟斜面的粗糙程度有關(guān)”:小萌猜想“斜面的機(jī)械效率可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)”.于是他們將一塊長(zhǎng)木板的一段墊高,構(gòu)成長(zhǎng)度一定、高度可調(diào)的斜面,用彈簧測(cè)力計(jì)拉著同一物塊沿不同的斜面勻速向上運(yùn)動(dòng),如圖所示.下表是他們實(shí)驗(yàn)記錄的有關(guān)數(shù)據(jù).
試驗(yàn)次數(shù) 斜面傾角 斜面材料 物重G/N 斜面高h(yuǎn)/m 沿斜面拉力F/N 斜面長(zhǎng)s/m 有用功W/J 總功W/J 機(jī)械效率n
1 30° 玻璃 7 0.50 4.9 1 3.50 4.9 71.4%
2 30° 木板 7 0.50 6.0 1 3.50
3 30° 毛巾 7 0.50 6.5 1 3.50 6.5 53.8%
4 20° 木板 7 0.50 4.9 1 2.38 4.9 48.6%
5 15° 毛巾 7 0.50 5.1 1 1.82 5.1 35.7%
(1)在第1、2、3次實(shí)驗(yàn)中,選用玻璃、木板、毛巾作為斜面表面的材料,是為了改變
斜面的粗糙程度
斜面的粗糙程度
;
(2)在第2次實(shí)驗(yàn)中,拉力做的總功率是
6
6
J,斜面的機(jī)械效率是
58.3%
58.3%
;
(3)分析第1、2、3次試驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出:
在斜面傾斜程度和物重不變的條件下,斜面越粗糙,斜面的機(jī)械效率越低
在斜面傾斜程度和物重不變的條件下,斜面越粗糙,斜面的機(jī)械效率越低
;
(4)若通過分析第1、4、5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出“斜面傾斜程度越大,斜面的機(jī)械效率越高”.你認(rèn)為此結(jié)論存在的問題是:
沒有控制斜面粗糙程度相同
沒有控制斜面粗糙程度相同
;
(5)實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn),斜面表面的材料相同時(shí),斜面傾角越小,越
省力
省力
(選填“省力”或“費(fèi)力”).

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科目:初中物理 來源: 題型:

利用功的原理可以證明斜面也是一種省力的機(jī)械.如圖所示,憑一個(gè)人的力氣不能把大油桶直接搬到車上去,但借助于一塊木板搭成的斜面就可以.想想看,如果希望更省力些,你打算采取什么措施?

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