题目内容
7．小聪利用斜面进行如下的实验．
（1）图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的，由此可知此时斜面的机械效率η=45.7%．
（2）为了进一步探究斜面的特点，小聪接着做了三次实验，实验数据如表．
| 实验次数 | 倾斜角度 | 铁块重/N | 拉力/N | 斜面高/cm | 斜面长/cm | 机械效率 |
| 1 | 较小 | 10 | 4.9 | 10 | 100 | 20% |
| 2 | 较大 | 10 | 6.7 | 30 | 100 | 45% |
| 3 | 更大 | 10 | 8.4 | 50 | 100 | 60% |
②由表中第2次数据可知，此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为3.7N．
分析 （1）对于斜面来说，克服物体重力做的功是有用功，可以用W有用=Gh来计算；拉力做的功是总功，可以用W总=Fs来计算；斜面的机械效率可以用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$来计算．
（2）对比表中三次实验的数据，可以得出斜面倾斜角度对斜面机械效率和拉力的影响；
根据表中第2次实验的数据可以求出有用功和总功，额外功等于总功与有用功之差，而克服摩擦力做的功是额外功，根据f=$\frac{{W}_{额外}}{s}$可以求出摩擦力，
解答 解：（1）有用功为：W有用=Gh=10N×0.2m=2J；总功为：W总=Fs=6.25N×0.7m=4.375J；
所以机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{2J}{4.375J}$×100%≈45.7%．
（2）①分析对比表中三次实验数据可知，随着斜面倾斜角度的增大，机械效率也增大，拉力也越大；
②由图中第2次实验数据可知，有用功为：W有用=Gh=10N×0.3m=3J；总功为：W总=Fs=6.7N×1m=6.7J；
所以额外功为：W额外=W总-W有用=6.7J-3J=3.7J，
所以物体与斜面之间的摩擦力为：f=$\frac{{W}_{额外}}{s}$=$\frac{3.7J}{1m}$=3.7N．
故答案是：（1）45.7%；（2）①高；大；②3.7．
点评 该题主要考查了三种功及机械效率的计算方法，值得注意的是第（1）问当物体升高20cm时，拉力通过距离的确定．
练习册系列答案
相关题目
3．重力和摩擦力是力学学习过程中两个重要的物理量，请根据下面的两个探究实验回答有关问题．
（1）某物理实验小组的同学在探究物体所受重力大小与物质质量的关系时，实验记录如表．
①在实验过程中，需要的测量工具有天平和弹簧测力计；
②在表空白处填出比值G/m的平均值；
③分析表中实验数据，得出结论是重力与质量成正比．
（2）如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图．
①实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块在直线上运动，实验数据如表．
②分析1、3两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关；
③分析1、2（选填序号）两次实验数据可以得出滑动摩檫力与压力有关；
④在第一次实验中如果用0.7N的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为0.4N．
（1）某物理实验小组的同学在探究物体所受重力大小与物质质量的关系时，实验记录如表．
| 被测物体 | 物体质量m （kg） | 重力G （N） | 比值G/m （N/kg） | 比值G/m的平均值 （N/kg） |
| 物体1 | 0.1 | 0.99 | 9.9 | 9.8 |
| 物体2 | 0.2 | 1.96 | 9.8 | |
| 物体3 | 0.3 | 2.91 | 9.7 |
②在表空白处填出比值G/m的平均值；
③分析表中实验数据，得出结论是重力与质量成正比．
（2）如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图．
①实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块在直线上运动，实验数据如表．
| 序号 | 接触面 | 压力/N | 摩擦力/N |
| 1 | 木块与木板 | 2.0 | 0.4 |
| 2 | 木块与木板 | 2.5 | 0.5 |
| 3 | 木块与砂纸 | 2.0 | 0.6 |
③分析1、2（选填序号）两次实验数据可以得出滑动摩檫力与压力有关；
④在第一次实验中如果用0.7N的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为0.4N．
12．在物理实验中，往往要对物理量进行多次测量，有的是为了减小误差，有的是为了寻找规律．下列四个实验中，通过多次测量减小误差的是（ ）
| A． | 在探究“并联电路电流规律”时，测量多组对应的干路电流和支路电流 | |
| B． | 伏安法测量电阻阻值时，在不同电压下测量多组电压与电流值 | |
| C． | 探究电流与电压关系时，在不同电压下测量多组电压与电流值 | |
| D． | 在探究“电阻大小与哪些因素有关”时，多次更换不同电阻丝，测量对应的电流 |
19．
小张家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器．平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热．热水器名牌如下．
（l）电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？
（2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？
（3）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到30℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为内能）
小张家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器．平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热．热水器名牌如下．| ××牌热水器 | ||
| 型号HM-20 | 集热管数28支 | 额定频率50Hz |
| 水箱容积200L | 集热管管长180cm | 额定电压220V |
| 防水等级A | 系统承压3.0MPa | 额定功率4400W |
（2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？
（3）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到30℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为内能）
