题目内容

小明在探究“斜面的机械效率”的实验中，用长度S=0.50m的木板搭成一个斜面，用弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端．

（1）小明在实验中，调整斜面的高度为h=0.22m，将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测力计的示数F=4.0N，则有用功为　   　J，机械效率为　   　．
（2）小明利用上述器材进一步研究发现，木板搭成倾角不同的斜面时，将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中，额外功W额外与斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）有如下关系：
L（m）
0.45
0.40
0.35
0.30
W额外（J）
0.90
0.80
0.70
0.60
通过数据分析，小明得出初步结论：W额外与L成　 　比，小明查阅资料后证实此结论是正确的．根据此结论，当斜面的水平长度L=0.40m时，斜面的机械效率为　   　；当木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为　   　N．
（1）1.1；55%；（2）正；65.2%；0.2

试题分析：（1）由功的计算公式求出有用功与总功，然后由效率公式求出斜面的效率．
（2）分析表中实验数据，得出额外功与斜面水平长度的关系；
根据斜面的长度与斜面水平长度，由勾股定理求出斜面的高度，
然后由功的公式求出有用功与总功，由效率公式求出斜面的效率；
当木板放在水平面上时，克服摩擦力做的功为额外功，
根据额外功与斜面水平长度的关系求出斜面水平时的额外功，
由功的公式求出摩擦力，然后由平衡条件求出弹簧测力计的拉力．
然后由功的计算公式求出．
（1）有用功W有用=Gh=5N×0.22=1.1J，
总功W总=Fs=4N×0.5m=2J，
斜面的效率η===55%；
（2）由表中实验数据可知，W额外与L成正比；
当斜面的水平长度L=0.40m时，
斜面高度h′===0.3m，
此时有用功W有用′=Gh′=5N×0.3m=1.5J，
总功W总′=W有用′+W额外=1.5J+0.80J=2.3J，
效率η′===65.2%；
当木板平放在水平桌面上，斜面的水平长度L=S=0.50m，
设此时的额外功为W，则=，W=1J，
∵W=fS，∴f===2N，
物体做匀速运动，由平衡条件得：
弹簧测力计的拉力F=f=0.2N；
点评：本题考查了求斜面效率、实验数据分析、求拉力等问题，有一定的难度；掌握功的计算公式、效率公式、总功与有用功与额外功间的关系即可正确解题
练习册系列答案
相关题目
(6分)如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N，物体在5秒内匀速上升lm。求：

(1)拉力做功的功率；
(2)滑轮组的机械效率。
利用如图所示的装置做“测滑轮组机械效率”的实验，在全班交流时，老师汇总了6个小组的实验数据记录，如下表：
实验小组
钩码重G（N）
动滑轮G′（N）
拉力F（N）
滑轮组的机械效率η
1
0.5
0.4
0.35
47.6％
2
0.5
0.4
0.38
43.9％
3
1
0.6
0.62
53.8％
4
1
0.8
0.71
46.9％
5
2
0.6
0.98
68.0％
6
2
0.8
1.06
62.9％
 

对这6组实验数据进行分类比较分析，同学们基本形成了下列一些认识：
（1）比较3、4两小组的实验数据，有同学认为：               可能是影响滑轮组效率的因素之一，并且       两小组的实验数据可以支持这种看法。
（2）比较3、5两小组的实验数据，有同学认为：              可能也是影响滑轮组效率的因素之一，并且        两小组的实验数据可以支持这种看法。
（3）对于1、2两小组的实验，所用动滑轮重和提起的钩码重都相同，而测出的滑轮机械效率却不同。关于这个问题，同学中分别提出了两种猜想：
A．可能是由于滑轮工作时的摩擦不同造成的；
B．可能是由于实验观察或操作存在某些问题造成的。
大家认为，这两种猜想都是有道理的。那么：
①你认为，提出猜想A的理由是：                                  。
②对于猜想B，你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果？请说出两点：
a：                                                            ；
b：                                                            ；
建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为400N的建材从地面匀速送到10m高处，所用拉力为250N，时间为 50s．求：
 
(1)工人做的有用功；
(2)工人做的总功；
(3)此过程中该装置的机械效率；
(4)工人做功的功率
（5分）小明和小华在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。

（1）小红应该_____________拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为2N，同时小华用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：
钩码重（N）
弹簧测力计提升的高度（m）
有用功（J）
总功（J）
机械效率
4
0.2
0.4
0.4
100%
（2）小明和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因                                                  。
(3)该滑轮组的机械效率实际为__________________
(4)若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）,要提高改滑轮组的机械效率还可以_____________________________
如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（　　）
A．人拉绳做功的功率为75WB．滑轮组的机械效率为80%
C．绳子自由端移动的速度为0.3 m/sD．动滑轮重为100N
如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为　  　N，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为　 　%，使用该杠杆做额外功的一个原因是　                                          　．
如图所示的滑轮组的机械效率是75%，物体重力为150 N．用滑轮组匀速将物体提升2m， 所用拉力F为       N。
如图所示,在探究滑轮组的机械效率实验中小龙和小文用同样的滑轮，却连成了甲、乙不同的滑轮组并测出了各自的实验数据。

次数
钩码
重/N
钩码上升
的高度/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计
移动的距离/cm
小龙
2
10
1.0
３0
小文
2
10
0.8
４0
（1）小文测得滑轮组的机械效率为________。
（2）实验后小文想：对于同一个滑轮组，它的机械效率是否不变呢?经过思考后他认为：即使像图乙那样已绕好的滑轮组，机械效率也不是固定的，还应该与________有关。
（3）小龙认为：用滑轮组提升重物时，人提升动滑轮所做的功是没有用的，所以，________也应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素。
（4）小文用滑轮组乙在t秒内匀速提起重为G的物体升高h米（不计绳重和摩擦），若滑轮组的机械效率为η，小文的功率P=               。

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