题目内容

在探究斜面的机械效率与倾斜程度关系的实验中,将重5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,移动1m(如图所示),改变斜面倾斜程度进行多次实验,记录数据如表。

(1)实验时,应控制斜面的____不变。

(2)实验过程中,用弹簧测力计拉物体在斜面上做匀速直线运动时,物体受到的摩擦力f与拉力F的大小关系为f        F(选填“>”、“=”或“<”)。

(3)通过实验得出的结论是:同一斜面的倾斜程度越大,机械效率越____,越费力。请举出一个应用斜面省力的实例:____。

 

 

【答案】

(1)粗糙程度    (2)﹤    (3)高    盘山公路

【解析】

试题分析:在利用斜面提升物体时,拉力做的功是总功,克服物重做的功是有用功,物体与斜面间的摩擦做的功是额外功。在研究斜面的机械效率与倾斜程度关系时,要控制其它量相同,如物重、斜面粗糙程度等。滑动摩擦力的测量是在水平面上匀速直线拉动,但在斜面上拉动时,既要克服物体受到的摩擦力,重力在斜面上还有一个阻碍物体运动的力,所以拉力大于物体受到的摩擦力。根据表格中的数据,斜面的倾斜程度越大,拉力F越大,越费力,机械效率越高,利用斜面的目的主要是为了省力,如盘山公路、无障碍通道、楼梯等。

考点:斜面的机械效率

 

练习册系列答案
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简单机械的应用
保洁工人要清洗高楼的外墙,他的同伴站在地面上,使用了如图13所示的装置对它进行升降.已知该保洁工的质量为60kg,保洁器材的质量为20kg,他同伴对绳的拉力为500N,吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m,绳的最大承受拉力为600N,动滑轮和吊篮一共所受的重力为100N,求:
(1)不计摩擦,此滑轮组最多能提起
1200
1200
N的物体.
(2)请你画出吊篮所受力的示意图.
(3)这个滑轮组的机械效率是多大?
(4)小明和同学们还想要了解机械效率与哪些因素有关.为此同学们进行了有关斜面的机械效率的探究.
在探究斜面的机械效率时,同学们运用了如图14所示的实验装置,进行了有关实验,并得出如下的结论:如果斜面的光滑程度一样,斜面的长度S和小车的重保持不变,通过改变其高度h的方法测得的机械效率,其机械效率是不同的.

这时有的同学提出:如果保持斜面的高度、长度和光滑程度不变,改变小车的速度、小车的重力,是否会影响它的机械效率呢?
大家积极思考,提出了各种猜想,概括起来有如下几种:
猜想1:可能与匀速拉动的速度大小有关.
猜想2:可能与小车的重力有关.
猜想3:可能与匀速拉动的速度大小和小车的重力都有关.
各小组分别根据各自的猜想进行了探究,实验记录如下表.
兰兰小组的实验记录
物理量
 变化因素
小车重力/N 绳端拉力/N 机械效率
较小速度 10 4.2 79.4%
较大速度 10 4.2 79.4%
探究结果
芳芳小组的实验记录
物理量
变化因素
小车重力/N 绳端拉力/N 机械效率
大致相同的拉动速度 10 4.2 79.4%
15 6.0
探究结果
请你将上述两个表格填写完整.

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