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题目
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小明学过机械效率后,提出了一个问题:“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系?针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验(如图所示),并记录实验数据如下表:,并记录实验数据如下:


(1)第三次实验填入表格中的数据:有用功为_____J,总功为______J,机械效率是       。                     
(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机械效率与物重的关系,实验时应控制哪些条件不变?
_________________________________
答案

(1)1.25,1.55,81%;(2)费力(或不省力);(3)在其他条件不变的情况下,斜面越陡,机械效率越高;(4)斜面的倾斜程度、斜面与物体接触面的粗糙程度。
解析
 
本题考查学生的科学探究能力。(1)在利用斜面来搬运物体时,所做的有用功是克服物体重力所做的功,额外功是克服物体与斜面之间摩擦力所做的功,所作的总功是所用推力或拉力所做的功,所以第三次实验中的所作的有用功为W有用=Gh=5N×0.25m=1.25J,总功为W总=FS=3.1N×0.5=1.55J,此时斜面的机械效率是η=W有用/W总=1.25J/1.55J=81%;(2)由实验数据中的第2列、第3列和第5列对比分析,我们可以看出当物体的重力不变时,斜面越陡沿斜面拉物体的拉力也就越大,据此我们可得出斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,拉力越大,越费力;(3)通过对实验数据中的第2列、第3列和第9列对比分析,可得出的结论是:在其他条件不变的情况下,斜面越陡,机械效率越高;(4)要想探究机械效率与物重的关系,我们应采用控制变量法,控制其他影响斜面机械效率的相关因素不变,即控制斜面的倾斜程度、斜面与物体接触面的粗糙程度不变,只改变物重的大小即可。
核心考点
试题【小明学过机械效率后,提出了一个问题:“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系?针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验(如图所示),并记录实验数据如下】;主要考察你对机械效率的计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
将重物从长2m、高0.5m的斜面底部匀速推上斜面顶端.已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的机械效率是75%,则推力做的有用功是       J,物体受到的摩擦力等于       N.
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某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图

(1)将表中数据补充完整。(百分号前保留整数)
物理量    次数
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.4
2.4
绳端移动距离s/m
0.3
0.5
0.3
机械效率η
74%
 
 
 
(2)通过表中数据可分析出实验1是用   (选填“甲”或“乙”)图做的实验,实验2是用     (选填“甲”或“乙”)图做的实验.
(3)分析比较表中实验1和实验2的数据,可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率          
(4)比较实验     和实验      (填序号)可得结论:使用同一滑轮组,            ,可以提高滑轮组的机械效率。
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如图所示,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,则下列说法中正确的是( )
 
A.拉起的物体质量越大,机械效率越高
B.动滑轮的质量越大,机械效率越高
C.拉起物体的速度越大,机械效率越高 
D.物体被拉起的越高,机械效率越高

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一台起重机将重5000N的货物提高2m,如果额外功是2500J,则起重机做的有用功是     J,该起重机的机械效率是     。
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(7分)在如皋港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?小华提出了以下的猜想:

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.
小华同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图12所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表:
实验
次数
斜面倾角θ
物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长
S/m
有用功
W/J
总 功
W/J
斜面的机械效率
 
300
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0
 
 
300
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
 
60%
 
450
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
(1)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(填“左”或“右”).
(2)根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为__ _%,第②次实验中总功为_ _J.
(3)通过对比实验①、②数据,可验证小华的猜想_ _(填写字母);通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是:_______ ________________.
(4)除了小华的猜想以外,请你猜想斜面的机械效率还可能与_           _(写出一个)有关.
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