問題詳情:
為了探究斜面的機械效率與斜面傾斜程度之間的關係,探究小組的同學利用木板、刻度尺、*簧測力計、木塊等器材設計瞭如圖所示的實驗裝置。實驗測得的數據如下表:
實驗 次數 | 斜面傾 斜程度 | 木塊重力 G/N | 斜面高度 h/m | 沿斜面拉 力F/N | 斜面長度 S/m | 機械 效率 |
1 | 較緩 | 3 | 0.2 | 1.6 | 1 | 37.5% |
2 | 較陡 | 3 | 0.3 | 1.8 | 1 | |
3 | 最陡 | 3 | 0.4 | 2.0 | 1 | 60% |
請你根據表中的數據解答下列問題: (1)實驗中要求用沿斜面向上的力拉着木塊在斜面上做______運動,該過程中木塊的機械能______(選填“變大”、“不變”或“變小”)。 (2)第2次實驗中,斜面的機械效率為______,斜面對木塊的摩擦力為______N。 (3)斜面的機械效率與斜面的傾斜程度之間的關係是:______。 (4)試列舉出生活中利用斜面的一個實例:______。
【回答】
勻速直線 變大 50% 0.9 斜面越陡,其機械效率越高 盤山公路 【解析】
解: (1)實驗中要求用沿斜面向上的力拉着木塊在斜面上做勻速直線運動,動能不變,因木塊高度變大,重力勢能變大,該過程中木塊的機械能變大; (2)第2次實驗中,斜面的機械效率:η===×100%=50%。 在第2次實驗中,有用功W有=Gh=3N×0.3m=0.9J,總功W總=Fs=1.8N×1m=1.8J, 額外功:W額=W總-W有=1.8J-0.9J=0.9J, 根據W額=fs可得摩擦力: f===0.9N; (3)由表中數據可知:斜面越陡,其機械效率越高; (4)生活中利用斜面的實例:盤山公路。 故*為:(1)勻速直線;變大;(2)50%;0.9;(3)斜面越陡,其機械效率越高;(4)盤山公路。 (1)實驗用沿斜面向上的力拉着木塊在斜面上做勻速直線運動,測力計示數才恆定; 動能大小與物體的質量和速度大小有關,重力勢能大小與物體的質量和舉高的高度有關,據此分析; (2)根據表中數據,由η==×100%求出第2次實驗中斜面的機械效率; 在第2次實驗中,求出額外功,根據W額=fs可得摩擦力: (3)由表中數據得出結論; (4)生活中利用斜面的實例:盤山公路。 本題為斜面機械效率的測量實驗,考查了斜面摩擦力的計算、機械效率的計算、影響機械能大小的因素及數據分析能力。
知識點:機械效率
題型:實驗,探究題