题目内容

小华小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小华猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小利猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.于是他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动,如图所示.下表是他们实验记录的有关数据.
实验
次数
斜面
倾角
斜面材料 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
1 30° 玻璃 7 0.5 4.9 1 3.5 4.9 71.4%
2 30° 木板 7 0.5 6.0 1 3.5
3 30° 毛巾 7 0.5 6.5 1 3.5 6.5 53.8%
4 20° 木板 7 0.34 4.9 1 2.38 4.9 48.6%
5 15° 毛巾 7 0.26 5.1 1 1.82 5.1 35.7%
(1)在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了改变斜面的
粗糙程度
粗糙程度

(2)在第2次实验中,拉力做的总功是
6
6
J,斜面的机械效率是
58.3%
58.3%

(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当斜面倾斜程度一定时,斜面越光滑,斜面的机械效率
越大
越大

(4)分析第2、4和第3、5次实验数据,当斜面的粗糙程度相同时,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率
越大
越大
分析:(1)选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,接触面的粗糙程度不同;
(2)拉力做的功为总功,有用功与总功的比值为机械效率;
(3)分析1、2、3知,斜面粗糙程度不同,斜面的机械效率不同,分析机械效率大小与斜面光滑程度的关系;
(4)比较2与4或3与5中的斜面倾斜程度与斜面机械效率的关系得出斜面机械效率与倾斜程度的关系.
解答:解:(1)选用不同的接触面材料,目的是研究机械效率与接触面的粗糙程度的关系;
(2)W=Fs=6N×1m=6J
η=
W有用
W
×100%=
3.5J
6J
×100%=58.3%;
(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当斜面倾角、斜面高、斜面长、物重等条件一定时,发现斜面越光滑,斜面的机械效率越大;
(4)分析2与4或3与6次实验发现,斜面材料相同时,斜面倾角越大,斜面的机械效率越大.
故答案为:
(1)粗糙程度;
(2)6.0; 58.3%;
(3)越大;
(4)越大.
点评:此题是测量斜面的机械效率并探究影响斜面机械效率的因素,考查了控制变量法在实验中的应用,考查了对实验数据的分析和实验结论的得出;实验探究题考查内容细致,数据多,需要细心读题,考虑全面,回答准确.
练习册系列答案
相关题目
如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同.在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做
匀速直线
匀速直线
运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小,这样做的依据是:
二力平衡
二力平衡


(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是
接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大
接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大

(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使
压力
压力
相同,比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与
接触面粗糙程度
接触面粗糙程度
有关.
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较.你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:
没有控制接触面的粗糙程度相同
没有控制接触面的粗糙程度相同

(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G1和G2
②如图A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f1和f2

③比较
f1
G1
f2
G2
的大小关系,获得结论.(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小.)
老师肯定了小明的方案,因为:
(Ⅰ)路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即
单位压力
单位压力
下的滑动摩擦力,反映了
接触面的粗糙程度
接触面的粗糙程度

(Ⅱ)我们学过的利用比值法定义的物理量还有
密度(压强)
密度(压强)

(6)在全班交流环节中,同班的小华在实验中还发现:在物体还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动物体为止.就小华观察到的现象,请你提出一个有价值且可探究的问题
静摩擦力的大小是否与拉力的大小有关
静摩擦力的大小是否与拉力的大小有关

(7)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子.测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动.将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=
2.5
2.5
N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:
质量小
质量小
;与课本中的装置比较后,请具体指出利用该装置的优点是
易于较准确地控制物体做匀速直线运动或用量杯替代运动中的弹簧测力计方便读数
易于较准确地控制物体做匀速直线运动或用量杯替代运动中的弹簧测力计方便读数

如图所示是小明 “探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同。在实验前,小明提出了以下几种猜想:

猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关

猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关

猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关

(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做              运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小,这样做的依据是:__________。

(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是                               

(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使               相同,比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与_______有关。

(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较。你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:_____________________________。

(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:

①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为

②如图A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为

③比较的大小关系,获得结论。(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小。)

老师肯定了小明的方案,因为:

(Ⅰ)路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即___________下的滑动摩擦力,反映了________________。

(Ⅱ)我们学过的利用比值法定义的物理量还有___________。

(6)在全班交流环节中,同班的小华在实验中还发现:在物体还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动物体为止。就小华观察到的现象,请你提出一个有价值且可探究的问题__________________________________。(该空2分)

(7)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子。测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动。将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=_____N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:_____________;与课本中的装置比较后,请具体指出利用该装置的优点是____________________。(该空2分)

 

 

如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同.在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做______运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小,这样做的依据是:______.

(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是______.
(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使______相同,比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与______有关.
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较.你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:______.
(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G1和G2
②如图A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f1和f2

③比较的大小关系,获得结论.(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小.)
老师肯定了小明的方案,因为:
(Ⅰ)路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即______下的滑动摩擦力,反映了______.
(Ⅱ)我们学过的利用比值法定义的物理量还有______.
(6)在全班交流环节中,同班的小华在实验中还发现:在物体还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动物体为止.就小华观察到的现象,请你提出一个有价值且可探究的问题______.
(7)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子.测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动.将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=______N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:______;与课本中的装置比较后,请具体指出利用该装置的优点是______.

如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同.在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做______运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小,这样做的依据是:______.

(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是______.
(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使______相同,比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与______有关.
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较.你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:______.
(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G1和G2
②如图A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f1和f2

③比较的大小关系,获得结论.(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小.)
老师肯定了小明的方案,因为:
(Ⅰ)路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即______下的滑动摩擦力,反映了______.
(Ⅱ)我们学过的利用比值法定义的物理量还有______.
(6)在全班交流环节中,同班的小华在实验中还发现:在物体还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动物体为止.就小华观察到的现象,请你提出一个有价值且可探究的问题______.
(7)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子.测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动.将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=______N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:______;与课本中的装置比较后,请具体指出利用该装置的优点是______.

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