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请用已经量的符号表示下列机械的有用功和总功
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机械 |
已知条件 |
有用功W有 |
总功W总 |
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抽水机 |
电源电压U、通过电动的电流I、通过时间t、抽水高度h、抽水的质量m |
mgh |
UIt |
|
|
如左图： 用力F将重G的物体匀速移动s，物体受到的摩力是f |
fs |
3Fs |
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1. （10分）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，得到下表所示的数据：
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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 |
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⑴ 请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据
⑵ 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 （填“省力”或“费力”），斜面的机械效率越 （填“大”或“小”）。
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在搬运站，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：
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实验 次数 |
斜面倾 角θ |
物块重 量G/N |
斜面高 度h/m |
沿斜面 拉力F/N |
斜面长 S/m |
有用功 W有/J |
总 功 W总/J |
斜面的 机械效率 |
|
① |
300 |
5.0 |
0.6 |
4.2 |
1.2 |
3.0 |
5.0 |
|
|
② |
300 |
3.0 |
0.6 |
2.5 |
1.2 |
1.8 |
|
60% |
|
③ |
450 |
3.0 |
0.8 |
2.8 |
1.2 |
2.4 |
3.4 |
71% |
（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上 ▲ 拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_ ▲ 移动（填“左”或“右”）．
（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 ▲ %，第②次实验中总功为 ▲ J．
（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想 ▲ （填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是： ▲ ．
（4）此实验主要用到的研究方法是 ▲ _．
（5）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与 ▲ （写出一个）有关．
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某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，
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次数 |
钩码重G/N |
钩码上升高度h/m |
有用功W有/J |
测力计拉力F/N |
测力计移动距离S/m |
总功W总/J |
机械效率η |
|
1 |
2 |
0.1 |
0.2 |
0.9 |
0.3 |
0.27 |
74.1% |
|
2 |
4 |
0.1 |
0.4 |
1.6 |
0.3 |
0.48 |
83.3% |
|
3 |
4 |
0.1 |
0.4 |
1.1 |
0.5 |
0.55 |
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第1、2、3次实验装置分别如图21的甲、乙、丙所示。
(1)比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率 。
(2)填写实验3中的机械效率，比较第2次实验和第3次实验，可得结论：___________________________________ __。
(3)如果绳重不计，摩擦不计，丙图中钩码重为4N时，侧力计的拉力为1N,那么当钩码重为9N时，该滑轮组的机械效率是 ____ 。
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（7分）在如皋港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图12所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：
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实验 次数 |
斜面倾角θ |
物块重量 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力F/N |
斜面长 S/m |
有用功 W有/J |
总 功 W总/J |
斜面的机械效率 |
|
① |
300 |
5.0 |
0.6 |
4.2 |
1.2 |
3.0 |
5.0 |
|
|
② |
300 |
3.0 |
0.6 |
2.5 |
1.2 |
1.8 |
|
60% |
|
③ |
450 |
3.0 |
0.8 |
2.8 |
1.2 |
2.4 |
3.4 |
71% |
（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上__拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向_ _移动（填“左”或“右”）．
（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为__ _%，第②次实验中总功为_ _J．
（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想_ _（填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：_______ ________________．
（4）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与_ _（写出一个）有关．
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