题目内容

8．斜面是一种简单机械，利用斜面能够完成多个实验，图是与斜面有关的实验，请你完成相关问题：

（1）图甲是“探究动能大小与什么因素有关”的实验装置，让同一钢球从斜面的不同高度由静止滚下，碰到同一木块，目的是探究物体的动能与速度的关系，实验中通过观察木块被推动的距离远近的大小来判断钢球动能的大小，列举我们还在哪个实验中还用到这种研究方法：探究电流产生热量的影响因素的实验，若要进一步探究物体的动能与质量的关系，还需要添加的器材是不同质量的小球
（2）图乙是探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”额实验，用沿斜面向上的力F拉动小车，使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端，多次改变斜面倾斜程度，部分实验数据记录在下面的表格中，根据表格中数据回答下列问题
斜面倾斜度小车重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J斜面的机械效率
较缓100.1311333.3%
较陡100.2412450%
最陡100.416
①当斜面“最陡”时，沿斜面拉力为6N；做的有用功为4J；斜面的机械效率为66.7%．
②通过数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，需要的拉力越大．
③根据上面实验数据，你可以获得该实验探究的初步结论是：其它条件相同时，斜面越陡，机械效率越高．

分析 （1）动能的大小与物体的质量和速度有关，探究动能因素时应采用控制变量法．由此分析让同一钢球从斜面的不同高度滑下的探究目的；
探究速度对小球动能的影响，小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现，实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少，用到的实验方法是转换法；
（2）知道总功和斜面的长度，根据W=Fs求出拉力大小；知道物体重力和物体升高的距离，根据W=Gh求出有用功；知道有用功和总功，求出机械效率；
相同条件下，斜面越陡，机械效率越高，越费力．

解答 解：
（1）进行甲实验时，每一次都让同一小球从斜面上不同的高度由静止滑下，其目的是使小球在水平面运动的速度不同；
同一小球质量相等，滑到水平面速度不同，由此可知甲实验的目的是探究钢球动能的大小与速度的关系；
实验时，它是通过观察木块被推动的距离远近，从而判断钢球动能的大小．这里用到实验方法是转换法，用到这种方法实验还有：探究电流产生热量的影响因素的实验．此实验中通过温度计的示数判断电流通过电阻丝产生热量的多少，也是转换法的应用；
若要进一步探究物体的动能与质量的关系，应添加不同质量的小球．
（2）①根据W总=Fs，由表格数据，
F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{6J}{1m}$=6N；
W有=Gh=10N×0.4m=4J；
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{4J}{6J}$×100%=66.7%．
②在物体重力、斜面长度、斜面粗糙粗糙程度一定时，斜面越陡，越费力．
③在物体重力、斜面长度、斜面粗糙粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高，所以在其它条件相同时，斜面越陡，机械效率越高．
故答案为：（1）静止；速度；木块被推动的距离远近；探究电流产生热量的影响因素的实验；不同质量的小球；
（2）①6；4；66.7；②大；③其它条件相同时，斜面越陡，机械效率越高．

点评 （1）考查了动能影响因素的实验，注意控制变量法和转换法的正确使用；
（2）考查了斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度关系的实验，要能正确计算有用功、总功和机械效率，还考查了分析数据的能力，这些都是常考问题需要掌握．

练习册系列答案
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