题目内容
【题目】小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如下图所示。她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得到下表所示的数据:![]()
斜面倾 | 小车重G/N | 斜面高 | 斜面 | 拉力 | 有用功 | 总功 | 机械效 |
12° | 5 | 0.2 | 1 | 2.1 | (a) | 2.1 | 47.6 |
30° | 5 | 0.5 | 1 | 3.6 | 2.5 | (b) | 69.4 |
45° | 5 | 0.7 | 1 | 4.3 | 3.5 | 4.3 | (c) |
(1)实验过程中拉力的方向应为 , 小车在斜面上应做运动。
(2)表格中的三处空格中的是数据应为:
(a);(b);(c)。
(3)分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越 , 斜面拉力越大,斜面的机械效率越。
(4)若将小车换成等质量的木块做实验,则每组数据中测力计的示数将(变大\变小\不变),机械效率将(变大\变小\不变)。
(5)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持不变,只改变。
【答案】
(1)沿斜面向上;匀速直线
(2)1;3.6;81.4
(3)大;高
(4)变大;变小
(5)斜面倾角;物重
【解析】(1)在斜面上拉动物体上,方向要沿斜面向上,且让物体匀速直线运动;
(2)a处有用功=5N×0.2m=1J,b处总功=3.6N×1m=3.6J,c处机械效率=
=81.4%;
(3)由数据可知,倾角越大,拉力越大,机械效率越高;
(4)若小车换成等质量的木块,由于滑动摩擦力大于滚动摩擦力,拉力会变大,额外功会增大,机械效率会变小;
(5)控制变量法的要求, 研究的量要不同,所以要保持斜面的倾角不变,只改变物体的重力.
故答案为:(1)沿斜面向上;匀速直线;(2)1;3.6;81.4;(3)大;高;(4)变大;变小;(5)斜面倾角;物重.探究斜面的机械效率时,要匀速拉力物体,利用功的计算公式求有用功、总功,机械效率等,滑动摩擦力比滚动摩擦力大,会减小机械效率,若研究机械效率和物体重力的关系,要保持倾角不变,改变物重.