图所示是小聪探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”的实验装置.表2是小聪通过实验得到的部分实验数据.

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-05
下图是小明同学探究斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置

(1)照图那样安装好斜面,将小车放在斜面上。用弹簧秤缓慢地把小车拉上斜面,记下弹簧秤的示数F,测出小车沿斜面通过的距离L,用弹簧秤称得小车重G,并测出小车上升的高度h,算出斜面的效率η1=Gh/FL。
(2)把小车翻过来(轮子朝上)放在斜面上,重复上述实验,根据实验数据算出此时斜面效率η2。
(3)增大斜面的倾角,小车仍翻着放在斜面上重复实验,算出斜面效率η3。
比较η1、η2、η3的大小,可知η1>η2,η2<η3。分析实验结果可得:斜面的效率主要受斜面和小车间的摩擦的影响,在(1)中由于轮子和斜面间的滚动摩擦小,必需做的额外功少,效率就高。在(3)中,当倾角增大,车对斜面的压力减小,从而摩擦也减小,因此效率比(2)时高。比较操作(2)、(3)中的F及η的大小,可知斜面越省力其效率不一定越高。

解答:
解:(1)由表中数据可见需要测量的物理量有四个:物块的重力、沿斜面的拉力、物块上升的高度、物块移动的距离,其中前两个由弹簧测力计完成,后两个由刻度尺来完成测量,因此还需要补充的器材是:刻度尺.
(2)①分析实验1、2,接触面的粗糙程度、物块重相同,斜面的倾斜程度不同,机械效率不同,研究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系(有关);
分析实验2、3,斜面的倾斜程度、接触面的粗糙程度相同,物块重不同,机械效率相同,研究的是斜面的机械效率与物块重的关系(无关);
分析实验3、4,斜面的倾斜程度、物块重相同,接触面的粗糙程度不同,机械效率不同,研究的是斜面的机械效率与接触面粗糙程度的关系;
由此可见斜面的机械效率与接触面粗糙程度、物块重斜面、倾斜程度的关系.

故答案为:(1)刻度尺;(2)①接触面粗糙程度;物块重斜面;倾斜程度;②71%.
点评:
本题为斜面机械效率的测量实验,考查了测量工具的选择、机械效率的计算、影响机械效率大小的因素,利用好控制变量法分析是本题的关键.


(1)只有物体做匀速直线运动时,受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小;
(2)第2次实验测得的机械效率:
η=
W
W
×100%=
Gh
Fs
×100%=
7N×0.5m
6N×1m
×100%≈58.3%;
(3)由表中2、4或3、5实验数据可知,粗糙程度相同的斜面,越平缓的越省力;
(4)分析2、3组数据可知,斜面的倾斜程度相同时,斜面的机械效率与斜面粗糙程度有关,斜面越光滑,机械效率越高;
分析2、4或3、5实验数可知,斜面粗糙程度相同时,斜面机械效率与斜面倾斜程度有关,斜面越陡,机械效率越高;
故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度有关;
(5)根据实验结论可知,提高斜面机械效率的方法有:使斜面更光滑或提高斜面的倾斜程度.
故答案为:
(1)匀速直线; 
(2)58.3;   
(3)省力;
(4)斜面的倾斜程度;斜面粗糙程度;
(5)使斜面更光滑(或提高斜面的倾斜程度).

  • 图所示是小聪探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”的实验装置.表2是...
    答:(1)只有物体做匀速直线运动时,受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小;(2)第2次实验测得的机械效率:η=W有W总×100%=GhFs×100%=7N×0.5m6N×1m×100%≈58.3%;(3)由表中2、4或3、5实验数据可知,粗糙程度相同的斜面,越平缓的越省力;(4)分析2、3组数据可知,斜面的倾斜程度...
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    答:通过分析比较得出实验结论.故答案为:(1)小聪、越倾斜;(2)匀速、倾斜程度、粗糙程度、机械效率.
  • 在“探究斜面的机械效率”实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗...
    答:(1)小聪;越倾斜(2)①匀速;②倾斜程度,粗糙程度;③机械效率
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