“探究斜面的机械效率”的实验装置如图所示,某实验小组提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的猜想:
下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据:![]()
| 斜面倾斜程度 | 小车重 | 斜面高度 | 沿斜面拉力 | 斜面长 | 有用功 | 总功 | 机械效率 |
| 较缓 | 5.0N | 0.1m | 1.5N | 0.5m | 0.5J | 0.75J | 66.7% |
| 较陡 | 5.0N | 0.2m | 2.5N | 0.5m | 1J | 1.25J | |
| 最陡 | 5.0N | 0.3m | 3.4N | 0.5m | | 1.7J | 88.2% |
(2)根据表中的数据,小组得出了“斜面越陡,机械效率越高”的结论。为了得到此结论,该小组在实验探究时,除小车重相等外,还控制了哪些因素保持不变?
①______________________;②________________________;
(3)分析表中的实验数据还可得知:斜面越陡越_________(填“省力”或“费力”)。
(4)请你列举一个在现实生活中应用斜面的实例:_________________________。
以下是小明同学探究“滑轮组的机械效率跟所提升物重是否有关?”的部分过程,请帮助他完成下列填空:
实验目的:比较同一滑轮组在提升不同重物情况下的机械效率![]()
(1)实验原理:η= .
(2)实验器材:滑轮组一套、轻重不同的两物块、刻度尺、 、铁架台、细线.
进行实验并收集数据
(3)用同一滑轮组先后提升不同重物,相关数据收集在下面的表格中,请将表格数据补充完整.
| 实验序号 | 钩码重/N | 钩码上升的高度/m | 绳端的拉力/N | 绳端移动的距离/m | 机械效率/% |
| ① | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74.1 |
| ② | 6 | 0.1 | 2.4 | 0.3 | |
(4)同一滑轮组的机械效率 恒定的(填“是”或“不是”).
(5)生活中,滑轮组的机械效率 l(填“大于”、等于”或“小于”).
评估与拓展
(6)小明同学使用滑轮组提升重物时,测力计的示数一会儿大,一会儿小,弄得小明同学一时不知该何时读数,你认为他在测量中应该在 时读数.
(7)提升相同重物时,增加动滑轮的个数,滑轮组的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
如图 是实验组小明同学测定滑轮组机械效率的实验装置,实验中测量的有关数据如下表所示:
| 次数 | 钩码重G/N | 钩码上升的高度h/m | 拉力F/N | 细线自由端移动的距离s/m | 机械效率η/% |
| 1 | 2.0 | 0.03 | 1.6 | 0.06 | |
| 2 | 3.0 | 0.05 | | 0.1 | 75 |
⑴请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况,并填好表中空格。
⑵若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
⑶小明在实验过程中,应当 向下拉动弹簧测力计,才能通过弹簧测力计准确读出拉力的大小。
⑷小东同学通过滑轮组力的关系,算出动滑轮的重力是 N;他发现与滑轮组的真实值不相符,原因是 。
某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示,
| 物理量/实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 钩码重G(N) | 4 | 4 | 6 |
| 钩码上升高度h(m) | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 绳端拉力F(N) | 1.8 | 1.4 | 2.4 |
| 绳端移动距离S(m) | 0.3 | 0.5 | 0.3 |
| 机械效率η | 74% | 57% | |
(1)通过表中数据可分析出实验1是用_ __图做的实验;实验2是用_ __图做的实验,请将表中空白处填上恰当的数据_ __ ;
(2)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率_ __;
(3)比较实验1和实验3可得结论:使用同一滑轮组,_ _ _,可以提高滑轮组的机械效率。
小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
| 物理量 实验次数 | 钩码总重G/N | 钩码上升的高度h/m | 测力计数F/N | 测力计移动距离s/ m | 机械效率h |
| 1 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | |
| 2 | 6 | 0.1 | 2.4 | 0.3 | 83% |
| 3 | 4 | 0.1 | 1.4 | 0.5 | 57% |
| 4 | 4 | 0.2 | 1.4 | 1.0 | 57% |
(2)第1次实验测得的机械效率为______。(结果保留整数)
(3)分析表中数据可知:第2次实验是用______图做的。(选填“a”、“b”或“c”)
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,______可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率______。(选填变大、变小或不变)
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______。(选填“有关”或“无关”)
在 “探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:(7分)
| 实验 序号 | 钩码 重/N | 动滑轮 重/N | 拉力/N | 钩码上升的高度/m | 测力计移动 的距离/m | 有用功/J | 总功 /J | 机械效率 /% |
| ① | 4 | 0.5 | 2.3 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 0.92 | 87.0 |
| ② | 4 | 0.9 | 2.5 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 1.0 | 80.0 |
| ③ | 6 | 0.5 | 3.3 | 0.2 | 0.4 | (a) | (b) | (c) |
(1)完成表格中第3次数据(a)(b)(c)处的计算,填在下面的横线上:(a) _ ; (b)_ ; (c)_ .
(2)通过比较 _ 两次实验数据(选填实验序号),可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重 _ (选填“有关” 或“无关”).
(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,通过比较 _ 两次实验数据(选填实验序号),可知他的观点是 _ 的(选填“正确” 或“错误”).
组装好的实验装置,如图所示,有质量为100克的钩码6个,小磊想利用上述实验装置和钩码研究用动滑轮提升重物时,动滑轮的机械效率保持不变,有用功跟总功的关系。其中钩码所受重力用G表示,钩码上升高度用h表示,弹簧测力计的示数用F表示,它上升的距离用s表示,小磊测得的实验数据如下表所示,分析表中数据归纳出有用功跟总功的关系: 。![]()
| F/N | 3.75 | 3.75 | 3.75 | 3.75 | 3.75 | 3.75 |
| s/m | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
| W总/J | 0.375 | 0.75 | 1.125 | 1.5 | 1.875 | 2.25 |
| G/N | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| h/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
| W有/J | 0.30 | 0.60 | 0.90 | 1.20 | 1.5 | 1.8 |