题目内容
【题目】丽丽用一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如下图所示。她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得到下表所示的数据:
斜面 倾斜角θ | 小车重G/N | 斜面高 h/m | 斜面长 S/m | 拉力 F/N | 有用功 W有/J | 总功 W总/J | 机械效率η |
12° | 5 | 0.2 | 1 | 2.1 | 1 | 2.1 | 48% |
30° | 5 | 0.5 | 1 | 3.6 | 2.5 | 3.6 | 69% |
45° | 5 | 0.7 | 1 | 4.3 | 3.5 | 4.3 |
(1) 请你替丽丽在上表中的空格处填上适当的数据______。
(2) 分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越_______,斜面越省力,斜面的机械效率越_______。
(3) 实验过程中拉力的方向应与斜面__________。
(4) 若想究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持__________不变,斜面的光滑程度不变,,这种研究问题的方法我们称之为____________法。
【答案】81% 小 低 平行 倾斜程度与光滑程度 控制变量
【解析】
(1)=3.5J;=4.3J;η=×100%=×100%=81%.
(2)分析表中的相关数据可以得出:物重和斜面的光滑程度相同时,斜面的倾斜角越小,机械效率越低;斜面的倾斜角越小,越省力。
(3)拉力要克服摩擦力做功,摩擦力方向沿斜面向下,所以拉力方向必须平行斜面,拉力的方向与摩擦力的方向保持在同一条直线上;
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,必须控制其它因素不变,只改变物体的重力。本题中根据实验要求,应保持斜面的倾斜角、光滑程度均不变。这里用到的研究方法是控制变量法。
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