题目内容
斜面高为1m,长为4m,工人沿斜面用150N力在10s内将重为400N的箱子推到车上,求在这个过程中斜面的机械效率是________,工人做功的功率是________.
分析:(1)根据η=
(2)根据W=Fs求出拉力做的总功,根据P=
解答:(1)斜面的机械效率:
η=
(2)拉力做的总功:W=Fs=150N×4m=600J,
拉力的功率P=
故答案为:66.7%;60W.
点评:此题主要考查的是学生对机械效率和功、功率计算公式的理解和掌握,基础性题目.
[实验探究]
将长度为 1m的长木板的一端垫高,构成长度一定高度可调的斜面(如图所示).用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速向上运动.完成斜面机械效率测量.表呈现的是部分实验数据:
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 斜面高度h/m | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
| 拉力F/N | 2.7 | 3.2 | 3.6 | 4.1 |
| 机械效率η | 0.56 | 0.63 | 0.69 | 0.73 |
请报据表3中的实验数据,写出正确的结论.
(2)疑惑二,“斜面倾斜程度越大拉力越大,滑块受到的摩擦力也一定越大吗?”
请进一步分析表3实验数据,写出正确的结论:
简述理由:
[理论探究]
(3)疑惑三.“滑块受到的摩擦力是一个‘不可直接测量’量,能通过‘可测量’量求出摩擦力吗?”
请根据已有的知识推导:对于倾斜程度不同的斜面,在拉力F作用下(拉力方向沿斜面向上)使重为G的滑块沿斜面匀速移动时,滑块受到的摩擦力f的数学表达式(斜面的长L和斜面的高h均为“可测量”量)
小明针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑,进行了探究.如图所示,将长度为1m的长木板的一端垫高,构成长度一定高度可调的斜面.用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面向上匀速运动.完成斜面机械效率测量.
(1)下表中呈现的是部分实验数据,请把表格补充完整.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 斜面高度h/m | 0.15 | 0.2 | 0.25 | 0.3 |
| 拉力F/N | 2.7 | 3.2 | 3.6 | 4.1 |
| 机械效率η | 0.56 | 0.63 | 0.69 | ? |
(2)疑惑一:“斜面的机械效率越高,越省力吗?”
请根据表中的实验数据,写出正确的结论:斜面的机械效率越高,________.
(3)疑惑二:“斜面倾斜程度越大,机械效率越高吗?”
请根据表中的实验数据,写出正确的结论:斜面倾斜程度越大,机械效率________.
(4)疑惑三:“滑块受到的摩擦力是一个‘不可直接测量’的量,能通过‘可测量’量求出摩擦力吗?”
请根据已有的知识推导:重为G的滑块,在沿斜面向上的拉力F作用下,沿斜面匀速向上移动时,滑块受到的摩擦力f的数学表达式:f=________.(斜面的长L和斜面的高h均为“可测量”量)
某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据.
| 实验 次数 | 斜面倾 斜程度 | 物块重 力G/N | 斜面高 度h/m | 拉力 F/N | 斜面 长度S/m | 机械 效率η |
| 1 | 较缓 | 5 | 0.2 | 2.4 | 1 | 41.7% |
| 2 | 较陡 | 5 | 0.5 | 3.2 | 1 | 78.1% |
| 3 | 最陡 | 5 | 0.7 | 4.3 | 1 | 81.4% |
(1)分析表中的数据可得出:斜面越缓越 力(选填“省”或“费”).
(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.5N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 .
(3)把第4次实验数据与表中数据分析可得出:斜面的机械效率与 和 有关.
(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力 物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”) .