题目内容
学习了机械效率知识后,全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想:
A.跟斜面的倾斜程度有关; B.跟斜面的粗糙程度有关;
C.跟斜面的长度有关; D.跟物体的重力有关.
小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了探究,每次都匀速将物体从斜面底部拉到了斜面顶部.下表记录了他的探究过程和数据.
| 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° | 木板 | 1 | 0.5 | 0.7 | 1 | 0.5 | 0.7 | 71 |
| 2 | 30° | 玻璃 | 1 | 0.5 | 0.6 | 1 | 0.5 | 0.6 | 83 |
| 3 | 45° | 木板 | 1 | 0.7 | 0.9 | 1 | 0.7 | 0.9 | 78 |
(2)通过对比实验①③数据,可以初步得出的探究结论是:当其它条件一定时,______.
(3)若要验证猜想D,应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和______不改变.
(4)小刚同学根据实验数据分析得出:沿同一斜面向上匀速拉动同一物体时,斜面倾角越______,拉力越小.
(5)如果你是一位建筑设计师,需要设计一幢老年人俱乐部的大楼,受上述实验的启发,在设计楼梯时,你会把楼梯设计得较______(填“缓”或“陡”).
解:(1)在实验①②中,斜面的倾斜程度相同,粗糙程度不同,
机械效率也不同;可见,这两次实验是研究机械效率与粗糙程度的关系,即选B;
(2)实验①③中,斜面的粗糙程度相同,斜面的倾角不同,
机械效率也不同,倾角越大,机械效率越高,由此可知:
在斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,斜面机械效率越高;
(3)根据控制变量的思想,要研究机械效率与重力的关系,
应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度不改变;
(4)小刚同学根据实验数据分析得出:沿同一斜面向上匀速拉动同一物体时,斜面倾角越小,拉力越小.
(5)由于斜面倾角越小,越省力,因此在设计楼梯时,你会把楼梯设计得较缓,倾角较小.
故答案为(1)B;(2)斜面倾角越大,斜面机械效率越高;(3)斜面的粗糙程度;(4)小;(5)缓.
分析:根据控制变量法的要求,分析表中实验数据,根据实验所控制的条件及实验现象分析答题,然后得出实验结论.
根据由实验得出的结论,然后解决设计楼梯问题.
点评:此题考查了对斜面机械效率的研究和实验的设计知识;结合题干及表格中的数据,进行分析,并运用控制变量法可得到结论.
机械效率也不同;可见,这两次实验是研究机械效率与粗糙程度的关系,即选B;
(2)实验①③中,斜面的粗糙程度相同,斜面的倾角不同,
机械效率也不同,倾角越大,机械效率越高,由此可知:
在斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,斜面机械效率越高;
(3)根据控制变量的思想,要研究机械效率与重力的关系,
应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度不改变;
(4)小刚同学根据实验数据分析得出:沿同一斜面向上匀速拉动同一物体时,斜面倾角越小,拉力越小.
(5)由于斜面倾角越小,越省力,因此在设计楼梯时,你会把楼梯设计得较缓,倾角较小.
故答案为(1)B;(2)斜面倾角越大,斜面机械效率越高;(3)斜面的粗糙程度;(4)小;(5)缓.
分析:根据控制变量法的要求,分析表中实验数据,根据实验所控制的条件及实验现象分析答题,然后得出实验结论.
根据由实验得出的结论,然后解决设计楼梯问题.
点评:此题考查了对斜面机械效率的研究和实验的设计知识;结合题干及表格中的数据,进行分析,并运用控制变量法可得到结论.
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