题目内容

探究“斜面的机械效率”的实验中,小明同学用长木板和木块搭建成装置如图进行实验,下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据
实验
次数
斜面倾斜程度 小车A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/J
总功
W/J
机械效率
η
1 较缓 5.0 0.1 1.5 0.5 0.5 0.75 66.7%
2 较陡 5.0 0.2 2.5 0.5 1 1.25
3 最陡 5.0 0.3 3.4 0.5 1.7 88.2%
(1)请将表格中空格处的数据填写完整;
(2)小明探究的是斜面的机械效率跟
倾斜程度
倾斜程度
的关系.在第1次实验中,物块和斜面的内能增加了约
0.25
0.25
J
(3)从表格中数据分析,可以得出的规律结论有:①
斜面越平滑越省力
斜面越平滑越省力
;②
斜面越陡效率越高
斜面越陡效率越高
分析:(1)根机械效率等于有用功和总功的比值;有用功W=Gh.
(2)影响斜面机械效率的因素有:斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度,题中保证了粗糙程度一定而倾斜程度不同,当然是探究斜面机械效率和斜面倾斜程度的关系;
解答:解:(1)第一次实验时,斜面的机械效率:η=
W
W
×100%=
Gh
FS
×100%=
5N×0.2m
2.5N×0.5m
×100%=80%; 
第三次实验时,有用功:W=Gh=5N×0.3m=1.5J;   
(2)根据表中数据可知,斜面的粗糙程度一定,斜面的倾斜程度不同,因此探究斜面机械效率和斜面倾斜程度的关系;
物块和斜面增加的内能即额外功,W=W-W有用=1.5N×0.5m-5N×0.1m=0.25J;
(3)根据表中数据可知,斜面越平滑越省力; 斜面越陡效率越高.
故答案为:(1)80%;1.5;(2)倾斜程度;0.25;(3)斜面越平滑越省力;斜面越陡效率越高.
点评:在探究斜面机械效率与哪些因素有关的实验中,我们同样要用到控制变量法.同时,运用公式对机械效率进行计算是我们必须掌握的.另外值得注意的是,在任何伴随摩擦的运动中,一部分机械能转化为摩擦物体的内能是一个非常普遍的现象.
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