题目内容

下图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置

(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,砝码若干,为了完成实验,还需要的测量工具是    

(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物块的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。实验的部分数据如下表

实验次数

接触面粗糙程度

物块重G/N

物块上升的高度h/m

沿斜面的拉力F/N

物块移动的距离L/m

机械效率

1

较粗糙(木块-木板)

2.0

0.25

1.2

0.80

52%

2

同上

2.0

0. 35

1.4

0.80

63%

3

同上

5.0

0.35

3.5

0.80

63%

4

较光滑(铁块-木板)

5.0

0.35

3.1

0.80

 

②  同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与             的关系。

②在第四次实验中,斜面的机械效率为    

 

【答案】

(1)刻度尺 (2)①接触面的粗糙程度 物块重 斜面的倾斜程度 ②71%

【解析】

试题分析::(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.

考点:探究斜面的机械效率跟什么因素有关

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.

 

练习册系列答案
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小明同学想通过实验来探究斜面的机械效率和什么因素有关.他猜想斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度及斜面的倾斜度有关.他设计了如图所示的实验装置,实验中保持木块的拉力与斜面平行,并且匀速拉动木块.
(1)下面是马峰在实验中得到的数据,请你将表中未完成的空格填写完整.
实验次数 斜面倾斜程度 斜面粗糙程度 物重
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
S/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η(%)
30° 粗糙 0.5 0.20 0.35 0.4 0.1 0.14 71
30° 稍光滑 0.5 0.20 0.30 0.4
60° 粗糙 0.5 0.28 0.45 0.4 0.14 0.18 78
(2)根据上表的数据,请你帮马峰同学总结得到的实验结论:
结论1:通过对比实验1和2,在斜面倾斜程度相同时,斜面越粗糙,机械效率越低.
结论2:通过对比实验1和3,
在斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,机械效率越高
在斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,机械效率越高

(3)你认为该实验中较难控制的操作是
匀速拉物体在斜面上运动
匀速拉物体在斜面上运动

小明对“斜面的机械效率与什么因素有关?”这一课题,提出了如下一些值得探究的猜想:
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;
②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关;
③斜面的机械效率与斜面的长度有关;
④斜面的机械效率与斜面的高度有关;
⑤斜面的机械效率与拉力的速度无关;
⑥斜面的机械效率与物体的重力无关.
给你如图所示的装置,请你选择上述猜想中的一项,并解答下列问题:
(4)下图装置设计是研究以上
猜想
(5)你选择的猜想是
,在实验探究的过程中,需要控制不变的因素有:
②③
②③
(填写序号).

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