题目内容
5．
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，得下表所示的数据：| 斜面 倾斜角θ | 小车重G/N | 斜面高 h/m | 斜面长 S/m | 拉力 F/N | 有用功 W有/J | 总功 W总/J | 机械效率η |
| 12° | 5 | 0.2 | 1 | 2.1 | 2.1 | 48% | |
| 30° | 5 | 0.5 | 1 | 3.6 | 2.5 | 69% | |
| 45° | 5 | 0.7 | 1 | 4.3 | 3.5 | 4.3 |
（2）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越小，斜面越省力，斜面的机械效率越低．
（3）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持斜面倾角不变，斜面的光滑程度不变，只改变小车重力，这种研究问题的方法我们称之为控制变量法．
（4）在上述实验中，物重、斜面高度不变，若不考虑斜面摩擦，如图所示，哪个图能正确表示F与斜面长度s的关系C
分析 （1）根据实验数据，利用W有=Gh、W总=FS和η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出表格中的所缺的数据，完成表格．
（2）分析表格数据时，虽然拉力和机械效率的变化是因斜面的倾斜度的改变而引起的，但我们先比较省力时，倾斜度是如何变化，然后比较机械效率的变化．
（3）实验应采用控制变量法，探究斜面机械效率与物重的关系，应控制斜面倾角、斜面光滑程度不变而改变物重大小进行实验．
（4）分析实验数据，推理实验图象，采用排除的方法就可以找到正确的图象．
解答 解：（l）W有1=Gh1=5N×0.2m=1J； W总2=F2S=3.6N×1m=3.6J；η3=$\frac{{W}_{有3}}{{W}_{总3}}$=$\frac{3.5J}{4.3J}×100%$≈81%．
（2）比较数据：θ3＞θ2＞θ1时，则拉力F3＞F2＞F1，机械效率η3＞η2＞η1；
即：斜面倾斜度θ越小时，越省力，斜面机械效率越低．
（3）探究斜面的机械效率与物重的关系，要保持斜面倾角不变，斜面的光滑程不变，只改变小车重力，这种研究问题的方法我们称之为控制变量法．
（4）从表中数据可见，推力F随着斜面高度h的增大而增大，排除C和D两个图；随着斜面的高度增大，若不考虑斜面摩擦，物重，斜面长度不变，Fs=Gh，推力F与s成反比，故选C．
故答案为：（1）1；3.6；81%；（2）小；低；（3）斜面倾角；小车重力；控制变量法；（4）C．
点评 本题考查了实验数据处理，认真分析实验数据、应用控制变量法即可正确解题．
练习册系列答案
应用题作业本系列答案
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根据如图所示的装置分析：
13．
在“探究物质比热容的实验”中：
（1）用水和煤油作为研究对象，实验装置如图示，在两容器内分别装入质量的水和煤油．用相同的电热器加热，用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值．
（2）某小组实验记录如下表，请你将表格中未填好的数据填写完整．
比较1、2可以得出：相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相同；
比较2、3可以得出：相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量不同．
（3）各组实验数据可能不一致性较大，即有较大的误差．原因之一是各组所使用的电热器规格难以保证完全相同，因此实际上每组实验中研究对象吸收的热量并不完全相同；原因之二是实验过程中有热量损失．
在“探究物质比热容的实验”中：（1）用水和煤油作为研究对象，实验装置如图示，在两容器内分别装入质量的水和煤油．用相同的电热器加热，用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值．
（2）某小组实验记录如下表，请你将表格中未填好的数据填写完整．
| 次数 | 液体 | 质量m/g | 初温t1/℃ | 末温t2/℃ | 升高温度t2-t1/℃ | 通电时间t/min |
| 1 | 煤油 | 100 | 24 | 44 | 20 | 2.5 |
| 2 | 煤油 | 100 | 25 | 45 | 20 | 2.5 |
| 3 | 水 | 100 | 20 | 40 | 5 | |
| 4 | 水 | 200 | 23 | 43 | 20 | 10 |
比较2、3可以得出：相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量不同．
（3）各组实验数据可能不一致性较大，即有较大的误差．原因之一是各组所使用的电热器规格难以保证完全相同，因此实际上每组实验中研究对象吸收的热量并不完全相同；原因之二是实验过程中有热量损失．
如图，将钢尺紧按在桌面上，第一次伸出桌边短一些，拨动钢尺，听它振动发出的声音；第二次伸出桌边长一些，再拨动钢尺，听它振动发出的声音，使钢尺两次振动幅度大致相同，比较两种情况下，第一 次钢尺振动得快，它的音调高 （填“高”或“低”），这说明音调与振动的快慢 有关．
如图所示，用20N的拉力F匀速提起物体A，不计绳重和摩擦，A 的重力为20N．若物体A在10s内上升4m，此过程中拉力F做的功为80J，功率为8W．机械效率为100% 实际生活中由于额外功的存在，机械效率不可能达到这个值．
14．在“测定小灯泡功率”实验中，闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数．为了查找故障，小明将电压表拆下，在开关闭合状态下，分别将电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端，结果只有接在滑动变阻器两端时，电压表无示数，则肯定出现故障的元件是（ ）
| A． | 电源 | B． | 滑动变阻器 | C． | 电流表 | D． | 开关 |
15．有一个物体开始时静止在O点，先使它向东做匀加速直线运动，经过5s，使它的加速度方向立即改为向西，加速度的大小不改变，再经过5s，又使它的加速度方向改为向东，但加速度大小不改变，如此重复共历时20s，则这段时间内（ ）
| A． | 物体运动方向时而向东时而向西 | B． | 物体最后静止在O点 | ||
| C． | 物体运动时快时慢，一直向东运动 | D． | 物体速度一直在增大 |