1、中考物理重要考点专题专练:实验:探究斜面的机械效率 练习题一、实验探究题1. 如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置。小名猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小悦猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。表格是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据。(1)实验时,沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做_运动。(2)通过比较表格中“物块重”和“_”两栏对应的数据,可知斜面是一种省力的简单机械。实验次数斜面的倾斜程度物块重力G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长度s/m机械效率1较缓100.25.5136.4%2较陡100.47.0157.1%3最陡100.
2、68.5170.6%(3)表格实验数据验证了_(小名/小悦)的猜想,结论是:在其它条件一定时,斜面_,机械效率越高。(4)第一次实验中,物块所受斜面的摩擦力为_N。(5)请你进一步分析了实验数据,并结合所学物理知识,解决下列关于斜面的物理问题。图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度,木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑,该过程中斜面对木块的支持力_(做功/不做功)。木块到达斜面1、2底端时的速度分别为v1、v2,若斜面光滑,则v1_v2(大于/小于/等于);若斜面粗糙程度相同,则v1_v2(大于/小于/等于)。2. 小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效
3、率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。于是他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动,如图所示。下表是他们实验记录得有关数据。实验次数斜面倾角斜面材料物重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机械效率130玻璃70.54.913.54.971.4%230木板70.56.013.5330毛巾70.56.513.56.553.8%420木板70.344.912.384.948.6%515毛巾70.265.111.825.135.7
4、%(1)在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了_。(2)在第2次实验中,拉力做的总功是_J,斜面的机械效率是_。(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当其他条件一定时,_。(4)若通过分析第1、4、5次实验数据,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是:_。(5)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越_(选填“省力”或“费力”)。3. 小明用图甲所示装置探究“斜面的机械效率”实验前他有如下猜想: A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关 B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关(1)实验中,沿斜面拉动物体时,应使其做_运动
5、(2)下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据次数物体物重G/N拉升高度h/cm拉力F/N拉动距离s/cm机械效率/%1木块681.2080502小车6100.75100第2次实验时斜面的机械效率为_%.进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与_的关系第1次实验中,木块所受摩擦力为_N.(3)小明利用该实验装置进一步研究发现,将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面,用弹簧测力计把5N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中,额外功W额外随斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)的变化关系图象如图乙所示由图象可知:W额外与L成_比当斜面的水平长度L=0.4m时,拉力做的总功为_J.若将木板平放在
6、水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为_N.4. 小明利用斜面搬运物体的过程中,提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题,他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示),测得的实验数据如表中所示:实验次数斜面的倾斜程度物体重G/N物体上升高度h/m沿斜面拉力F/N物体移动距离S/m有用功W有/J总功W总/J机械效率1较缓5.00.101.60.500.500.8063%2较陡5.00.152.20.500.751.1068%3最陡5.00.253.10.501.55(l)沿斜面拉动物体时,应使其做_运动(2)根据表中的数据可求出第次实验中拉力
7、所做的有用功为_J,机械效率是_(3)通过对上述实验数据的分析可知,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越缓,越_(4)通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:在其它条件不变的情况下,_5. 用图示装置探究“斜面机械效率”,实验记录如下表 (1)沿斜面拉动物体时,应使其做_运动(2)根据图中测力计示数,可知第2次实验的机械效率为_%.由实验可得初步结论:斜面倾斜程度相同时,_越小,机械效率越大(3)第1次实验中,木块所受摩擦力为_N6. 如图是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表: 序号斜面倾斜程度/ 物块重/N 斜面高/m 斜面长/m 沿
8、斜面拉力/N 机械效率/% 1 10 2.4 0.14 0.8 1.3 32.3 2 20 2.4 0.27 0.8 1.6 50.0 3 20 3.4 0.27 0.8 2.3 49.9 4 20 4.4 0.27 0.8 3.0 49.5 5 30 2.4 0.40 0.8 2.0 60.0 6 45 2.4 0.57 0.8 2.1 81.4 (1)为了较准确的测量出沿斜面拉力的大小,应当用弹簧测力计_向上拉动物块时读出测力计示数;(2)比较表中“物块重”和“_”两栏对应的数据,可知斜面是一种_(选填“省力”或“费力”)的简单机械;(3)分析比较表中第_次实验数据可知,斜面倾斜程度与斜面
9、长不变时,物体的重力对斜面机械效率不产生影响;(4)本实验还研究了_对斜面机械效率的影响,其影响规律是_;(5)分析第5次实验数据可知,斜面的有用功为_J,总功为_J,斜面对物体摩擦力为_N7. 为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得的数据如下表:实验次数斜面倾斜程度木块重力G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长度S/m机械效率1较缓30.21.6137.5%2较陡30.31.813最陡30.42.0160%请你根据表中的数据解答下列问题:(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做_运
10、动,该过程中木块的机械能_(选填“变大”、“不变”或“变小”)。(2)第2次实验中,斜面的机械效率为_,斜面对木块的摩擦力为_N。(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是:_。(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例:_。8. 如图所示是某小组探究“斜面机械效率”的装置图.分别进行了三次实验,并记录实验数据如下: 实验次数斜面倾斜程度车重G/N斜面高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机械效率1较缓20.10.610.2 2较陡20.20.810.40.850%3最陡20.41.210.81.2 (1)实验中,沿斜面拉动物体时,应使其做_运动(2)根据表中的数据可
11、求得在第1次实验做的总功是_J,第3次实验斜面的机械效率是_.(3)下列措施中,不能提高斜面机械效率的是 _A、在物体下安装轮子 B、在斜面上拉更远的距离 C、保持斜面长度,增加斜面倾斜程度9. 为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系山,晓龙同学利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、木块、小车等器材设计了如图所示的实验装置。实验测量的数据如下表实验次数斜面倾斜程度小车重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长度s/m机械效率l较缓30.21.6l37.5%2较陡30.31.813最陡30.42.0160%请你根据表中的数据解答下列问题:(1)实验中晓龙可以通过_来改变斜面的倾斜程度。(2
12、)在第2次实验中,斜面的机械效率是_。(3)斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系是_。(4)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面越陡越_(选填“省力”或“费力”)。(5)斜面的机械效率还可能与_有关。为了通过实验验证你的猜想,还需要补充的器材是_。10. 斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想:斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度有关.他将一木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一块木块沿不同的斜面匀速向上运动.下表是他们实验记录的有关数据: 次数斜面倾角斜面材料物重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
13、/J 机械效率 1 30 木板7 0.5 6.0 1 3.5 58.3% 2 30 毛巾7 0.5 6.5 1 3.5 6.5 53.8% 3 20 木板7 0.34 4.9 1 2.38 4.9 48.6% (1)请将第1次实验表格的空补充完整(2)在第2次实验中,木块与斜面的摩擦力为_N.(3)分析第1、2次实验数据,可以得出:当其他条件一定时,_斜面机械效率越低(4)分析第1、3次实验数据,可以得出:斜面材料相同时,斜面倾角越大,斜面的机械效率越_11. 用图示装置探究“斜面机械效率”,实验记录如表。斜面倾斜程度木块所受重力G/N斜面高度h/m沿面拉力F/N斜面长L/m机械效率较缓50.
14、22.5140%较陡50.53.9164%最陡50.74.61(1)沿斜面拉动物体时,应使其做_运动;(2)根据表格中的数据,可知斜面倾斜程度最陡时机械效率为_;(3)由实验可得初步结论:_,机械效率越大;(4)斜面倾斜程度越陡,物体对斜面的压力_,木块所受摩擦力_(两空均选填“越大”、“越小”或“不变”)。12. 小明发现,沿斜坡向上拉物体时,斜坡越陡,所需拉力越大,那么斜面的机械效率是不是越大呢?为了研究斜面的机械效率与哪些因素有关,小明设计了如下实验装置,并用同一块木板做了三次实验,数据记录如表格所示:实验次数斜面的倾斜程度物块重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1
15、较缓100.15.012较陡100.36.7145%3最陡100.58.4160%(1)实验前要理解有用功、总功和额外功的概念,其中总功是指拉力所做的功,而拉力除了要克服物体重力做功外,还需要克服摩擦阻力做功,根据上述概念可知,测量斜面机械效率时的机械效率的表达式是=_(用表格中的字母表示);(2)在计算出第一次的机械效率之后,综合分析三次实验的数据可以得到的结论是:_;(3)根据“W总=W有+W额”的关系可以计算出第1次实验中物体所受的摩擦力为_N。13. 某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据。实验次数斜面的倾斜程度物块
16、重力G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长度s/m机械效率1较缓50.22.4141.7%2较陡50.53.2178.1%3最陡50.74.3181.4%(1)分析表中的数据可得出:在其它条件一定时,斜面越缓越_力(选填“省”或“费”);斜面越陡,机械效率越_(选填“高”或“低”)。(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.5N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为_。把第4次与第_次测量结果相比较,还能得出:在其它条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低
17、。(3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力_物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。14. 如图所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率与坡度的关系”实验装置及实验数据记录表:斜面的倾斜程度物块重G/N斜面高h/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率 /%较缓100.15.0120较陡100.36.71最陡100.58.0162.5 (1)沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做_运动。(2)根据表中数据可求出第2次实验的机械效率为_(保留一位小数)。由上述实验可得初步结论:在其他条件不变的情况下,_,斜面的机械效率越大。(3)当斜面最陡时,物块受
18、到斜面的摩擦力是_N。15. 小亮看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到物理课上学到的知识,提出了以下两个问题:斜面越缓越省力,是不是机械效率也越高呢对于同一个斜面,是不是所拉的物体越重,机械效率越高呢为了解决以上问题,小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究,记录的部分实验数据如下表:实验次数斜面倾角物重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 机械效率 /% 1 45 1 0.7 0.9 1 0.9 77.8 2 30 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 71.4 3 30 2 0.5 1.4 1 1 1.4 (1)表格中
19、缺少2个数据,请补充完整(保留一位小数)。(2)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_(选填“左”或“右”)移动。(3)通过对比实验1、2的数据,得出的结论是斜面越缓越省力,机械效率越_。(4)通过对比实验_(选填实验次数)的数据,得出的结论是对于同一斜面,机械效率与所拉物体的重力_。16. 如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置。小名猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小悦猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。表格是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据。(1)实验时,沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定
20、,应尽量使木块做_运动。(2)通过比较表格中“_”和“_”两栏对应的数据,可知斜面是一种省力的简单机械。实验次数斜面的倾斜程度物块重力G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长度S/m机械效率1较缓100.25.5136.4%2较陡100.47.0157.1%3最陡100.68.5170.6%(3)表格实验数据验证了_(小名/小悦)的猜想,结论是:在其它条件一定时,斜面_,机械效率越高。(4)第一次实验中,物块所受斜面的摩擦力为_N。(5)请你进一步分析了实验数据,并结合所学物理知识,解决下列关于斜面的物理问题。图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度,木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑,该过程中斜面
21、对木块的支持力_(做功/不做功)。木块到达斜面1、2底端时的速度分别为v1、v2,若斜面光滑,则v1_v2(大于/小于/等于);若斜面粗糙程度相同,则v1_v2(大于/小于/等于)。17. 小亮看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到物理课上学过的知识,提出了以下两个问题:(1)斜面越缓越省力,是不是机械效率越高呢?(2)对于同一个滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高;对于同一个斜面,是不是所推的物体越重,机械效率越高呢?为了解决以上问题,小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究,记录的部分实验数据如下表: 实验次数斜面倾角物重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m
22、有用功W有/J 总功W总/J 机械效率(%) 45 1 0.7 0.9 1 0.9 77.8 30 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7 71.4 30 2 0.5 1.4 1 1 1.4 (1)表格中缺少2个数据,请补充完整(保留一位小数)._,_(2)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_(选填“左”或“右”)移动(3)通过对比实验的数据,得出的结论是斜面越缓越省力,机械效率_(4)通过对比实验_的数据(选填实验次数),得出的结论是对于同一斜面,机械效率与所拉动物体的重力_18. 如图所示,是某同学“探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程
23、度、斜面的倾斜程度的关系”的实验,并得到下表所示的实验数据。 斜面与水平面夹角小车的重力G/N斜面的粗糙程度斜面的高度h/m沿斜面的拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率%200 2 玻璃面0.09 0.6 0.5 0.18 0.30 60 300 2 玻璃面0.21 1.1 0.5 0.42 0.55 76.4 450 2 玻璃面0.36 1.8 0.5 0.72 450 2 棉布面0.36 2.0 0.5 0.72 1.00 72 (1)此探究实验采用的物理研究方法是 ;(2)请将上表中空格补充完整;(3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论:结论一:当其他条件相
24、同时,斜面与水平面的夹角越大,机械效率越高。 结论二: 。19. 某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据。 (1)分析表中的数据可得出:斜面越陡越_力(选填“省”或“费”)。(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.5N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为_。(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与_和_有关。(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所
25、受的摩擦力_(选填“大于”、“小于”或“等于”)物块所受的拉力。20. 在湛江港码头,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角有关。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,记录的实验数据如表:实验次数斜面倾角物块重量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305.00.64.21.23.05.0303.00.62.51.21.860%
26、453.00.82.81.22.43.471%(1)在实验操作过程中,应平行于斜面向上拉动木块;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,第次实验斜面的机械效率为_%,第次实验中总功为_J。(3)通过对比实验、数据,可验证小华的猜想_(填写字母)是_(选填“正确”或“错误”);通过对比实验、数据,可以得出的探究结论是:其他方面一定时,斜面的倾角越_,机械效率越高。(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。(5)生活中斜面的应用是_(任举一例)。21. 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
27、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,调节斜面倾斜角的大小多次测量,得到如表的数据:斜面倾斜角小车重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1250.212.12.148%3050.513.62.569%4550.714.33.54.381.4%(1)请将表格中的数据填写完整:_,_。(2)实验过程中拉力的方向应_。(3)分析表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角越_,斜面越省力,斜面的机械效率越_。22. 如图所示是某一科学小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表: 斜面的倾
28、斜程度物块重(N) 斜面高(m) 沿斜面拉力(N) 斜面长(m) 机械效率较缓10 0.1 5.0 1 较陡10 0.3 6.7 1 45% 最陡10 0.5 1 62.5% (1)沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做_运动;表格中空缺的两项数据为_、_。(2)本实验研究了_对斜面机械效率的影响,其影响规律是_。(3)表中数据中,斜面最陡时,拉力所做的额外功为_J;物块受到斜面的摩擦力是_N。(4)比较表中“物块重”和“_”两栏对应的数据,可知斜面是一种_(选填“省力”或“费力”)的简单机械。23. 小明同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想,
29、斜面的机械效率跟:A斜面的倾斜程度有关;B.斜面的粗糙程度有关;C.物体受的重力有关。小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程。(参看图7,表中、两次实验所用斜面是相同的,设物体在斜面上做匀速直线运动)实验次数斜面斜面粗糙程度物重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机械效率(%)37粗糙20.61.711.21.737较光滑20.61.411.28645粗糙20.71.811.41.878(1)请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据。(2)通过对比实验、数据,可验证猜想_(填写字母)。(3)通过对比实验、数据,
30、可以得出的探究结论是:当斜面的粗糙程度一定时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率的值越_。(4)若要验证猜想C,应控制斜面的倾斜程度和_不改变。24. 某综合实践小组用图示装置探究“斜面机械效率”,实验记录如下:实验次数物体种类物重G/N斜面高h/cm沿斜面的拉力F/N斜面长s/cm机械效率1木块4151.19060.6%2小车4150.790(1)沿斜面拉动物体时,使其做_运动。(2)表格中第二次实验机械效率的数据是_。(3)由实验可以得出初步结论:斜面倾斜程度相同时,_越小,机械效率越大。答案和解析1.【答案】匀速直线;拉力;小悦;倾斜程度越大(或越陡);3.5;不做功;等于;大于【解析】
31、解:(1)实验时,沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做匀速直线运动;(2)比较表中“物块重”和“拉力”两栏对应的数据,由实验数据可知,在同一次实验中,拉力总是小于重力的,由此可知斜面是一种省力的简单机械;(3)由表中实验数据可知,实验控制了斜面长度不变而高度不断变化,即斜面的倾斜程度不断变化,实验研究的是斜面倾斜程度对斜面机械效率的影响,故是验证小悦的猜想;由表中实验数据可知:在物体重力与斜面长度不变时,斜面倾斜程度越大(或越陡),斜面的机械效率越高;(4)由表中第1组实验数据可知,有用功:W有=Gh=10N0.2m=2J,总功:W总=Fs=5.5N1m=5.5J,则额外功:
32、W额=W总-W有=5.5J-2J=3.5J,因为W额=fs,所以摩擦力f=W额s=3.5J1m=3.5N。(5)木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑,斜面对木块的支持力垂直于斜面向上(即支持力与移动的距离垂直),木块在支持力的方向上没有移动距离,故支持力不做功;若斜面光滑,木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑时,重力势能全部转化为动能,同一木块在斜面1和2上的高度相同,重力势能相同,故到达斜面底端时动能相同,速度相同,即v1等于v2;若斜面粗糙程度相同,斜面2的倾斜程度小,木块对斜面的压力大,滑动摩擦力大,且斜面2更长,则克服摩擦所做的额外功多,木块到达斜面2底端时动能小,速度小,即v1大
33、于v2。故答案为:(1)匀速直线;(2)拉力;(3)小悦;倾斜程度越大(或越陡);(4)3.5;(5)不做功;等于;大于。(1)应沿斜面匀速拉动木块,让木块做匀速直线运动;(2)分析表中实验数据,根据所控制的变量与实验现象分析答题;(3)分析表中实验数据,根据实验所控制的变量与实验数据,得出实验结论;(4)根据表中实验数据求出额外功,然后由功的计算公式求出摩擦力;(5)做功的条件:在力的方向上通过了距离;若斜面光滑机械能守恒判断v1、v2的关系,若斜面粗糙程度相同,摩擦力不同,分析v1、v2的大小。本题考查了实验注意事项、实验数据分析、求摩擦力,应用控制变量法、认真分析实验数据、应用功的计算公
34、式即可正确解题。2.【答案】(1)改变斜面的粗糙程度;(2)6;58.3%;(3)斜面越粗糙,斜面的机械效率越小;(4)没有保证斜面的粗糙程度一定;(5)省力。【解析】解:(1)选用不同的接触面材料,目的是研究机械效率与接触面的粗糙程度的关系;(2)W总=Fs=6N1m=6J=W有W总100%=3.5J6J100%=58.3%;(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当斜面倾角、斜面高、斜面长、物重等条件一定时,发现斜面越粗糙,斜面的机械效率越小;(4)第1、4、5次实验数据,目的是研究斜面倾斜程度与斜面的机械效率的关系,但是其中变量太多,没有控制变量;(5)分析第2次与第4次或第3次与第
35、5次实验发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越省力。故答案为:(1)改变斜面的粗糙程度;(2)6;58.3%;(3)斜面越粗糙,斜面的机械效率越小;(4)没有保证斜面的粗糙程度一定;(5)省力。(1)选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,接触面的粗糙程度不同;(2)拉力做的功为总功,有用功与总功的比值为机械效率;(3)分析1、2、3知,斜面粗糙程度不同,斜面的机械效率不同;(4)要研究斜面倾斜程度与斜面的机械效率的关系,必须保证其它条件一样;(5)比较2与4或3与5可探究斜面省力的情况。实验探究题考查内容细致,数据多,需要细心读题,考虑全面,回答准确。3.【答案】匀速;80;粗糙程度;0.6
36、;正;2.3;2【解析】解:(1)沿斜面拉动物体时,为使弹簧测力计的示数稳定,便于读数,所以应尽量使物体做匀速直线运动(2)斜面的机械效率=W有W总=GhFs=6N0.1m0.75N1m=80%由图可知,物体的重力是相同的,小车和木块与斜面的接触面的粗糙程度是不同的,故探究的是斜面的机械效率与粗糙程度的关系;沿斜面拉木块做的有用功W有=Gh=6N0.08m=0.48J,拉力做的总功W总=Fs=1.2N0.8m=0.96J,则额外功W额=W总-W有=0.96J-0.48J=0.48J,由W额=fs得,木块所受摩擦力f=W额s=0.48J0.8m=0.6N(3)由表中实验数据可知,W额外与L成正比
37、;当斜面的水平长度L=0.40m时,斜面高度h=S2-L2=(0.5m)2-(0.4m)2=0.3m,此时有用功W有用=Gh=5N0.3m=1.5J,总功W总=W有用+W额外=1.5J+0.8J=2.3J,当木板平放在水平桌面上,斜面的水平长度L=S=0.50m,设此时的额外功为W,则0.45m0.90J=0.50mW,则W=1J,由W=fs得,f=Ws=1J0.5m=2N,物体做匀速运动,由平衡条件得:弹簧测力计的拉力F=f=2N;故答案为:(1)匀速;(2)80;粗糙程度;0.6;(3)正;2.3;2(1)从实验操作方便的角度考虑,要测量沿斜面的拉力,就要让木块做匀速直线运动,因为只有这样
38、,弹簧测力计的示数稳定,测量才够准确;(2)根据=W有W总=GhFs求出机械效率;根据表格中的相同点和不同点分析;求出总功和有用功,然后求出额外功,根据W=fs求出摩擦力;(3)分析表中实验数据,得出额外功与斜面水平长度的关系;根据斜面的长度与斜面水平长度,由勾股定理求出斜面的高度,然后由功的公式求出有用功与总功;当木板放在水平面上时,克服摩擦力做的功为额外功,根据额外功与斜面水平长度的关系求出斜面水平时的额外功,由功的公式求出摩擦力,然后由平衡条件求出弹簧测力计的拉力本题考查了求斜面效率、实验数据分析、求拉力等问题,有一定的难度;掌握功的计算公式、效率公式、总功与有用功与额外功间的关系即可正确解题4.【答案】匀速直线;1.25;80.6%;省力;斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关,倾斜程度越大,机械效率越高【解析】解:(1)为了使弹簧测力计示数稳定,应沿斜面匀速拉动物体;(2)有用功W有=Gh=5N0.25m=1.25J,总功:W总=Fs=3.1N0.5m=1.55J,=W有用W总=1.25J1.55J100%=80.6%;(3)通过比较发现,实验1中力最小,实验3中力最大,而实验1中斜面最缓,实验3中斜面最陡,故可得:在粗糙程度一定时,斜面倾斜程度较缓较省力;(4)由数据分析可知,三次实验中,斜面越陡,机械效率越高;故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关,