實驗次數(shù) | 斜面的斜程度 | 物體重G/N | 物體上升高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 物體移動距離s/m | 有用功W有/J | 總功W總/J | 機械效率η |
1 | 較緩 | 5.0 | 0.1 | 1.6 | 0.5 | 0.5 | 0.8 | 63% |
2 | 較陡 | 5.0 | 0.15 | 2.2 | 0.5 | |||
3 | 最陡 | 5.0 | 0.25 | 3.1 | 0.5 | 1.25 | 1.55 | 80.6% |
分析 (1)分析表中第二列與第五列,斜面越陡越費力,斜面越緩越省力;
(2)分析表中第二列與第九列,斜面傾斜程度越大斜面機械效率越高;
(3)利用斜面提升重物,有用功是克服物體重力而做的功,額外功主要是克服摩擦力而做的功,物體加速運動,會使物體的動能增加,從而增加額外功,所以拉力方向必須與摩擦力方向保持在同一條直線上,且勻速拉動物體;
(4)開始物體靜止在斜面上,勻速往上拉動和勻速往下拉動物體時,物體受到的摩擦力不變,額外功不變,向上勻速運動時的有用功為克服物體重力做的功,向下運動時有用功為拉力做的功減去重力做的功,則向上勻速時總功大于向下的總功,然后根據(jù)機械效率公式比較得出答案;
(5)根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出第二次實驗的機械效率.
解答 解:(1)從表中數(shù)據(jù)知:斜面傾斜程度越大,需要的拉力越大,即:斜面越陡越費力;
(2)實驗中在控制了物重、斜面與物體接觸面的粗糙程度等相同的情況下,斜面傾斜程度越大斜面機械效率越高;
(3)為了便于測量拉力和盡量減小不必要的額外功,應(yīng)保持木塊沿斜面向上拉動木塊,使其做勻速直線運動;
(4)開始物體靜止在斜面上,勻速往上拉動和勻速往下拉動物體時,
物體對斜面的壓力(重力垂直斜面的分力)不變,接觸面的粗糙程度不變,則受到的摩擦力不變,額外功不變,
向上勻速運動時的有用功為克服物體重力做的功,向下運動時有用功為拉力做的功減去重力做的功,
因向下運動時拉力等于摩擦力減去重力沿斜面的分力,向上運動時拉力等于重力沿斜面的分力加上摩擦力,
所以,由總功等于額外功加上有用功可知,向上運動時總功大于向下的總功,
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可知,勻速往下拉動物體時的機械效率較高;
(5)第二次實驗的機械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{5.0N×0.15m}{2.2N×0.5m}$×100%≈68.2%.
故答案為:
(1)費力;
(2)斜面越陡,機械效率越高;
(3)應(yīng)保持木塊沿斜面向上做勻速直線運動;
(4)不相等;勻速往下拉動;
(5)68.2%.
點評 本題通過實驗探究斜面的機械效率、省力與斜面傾斜程度的關(guān)系,其中考查了有用功、總功、機械效率的計算,對這幾個概念一定要做到真正理解,同時能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論.
科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 漂浮在魚缸中的“小船”受到的浮力大于重力 | |
B. | 把兩個魚缸分別放在臺秤上,臺秤的示數(shù)相同 | |
C. | 往魚缸中加一些鹽,“小船”受到的浮力增大 | |
D. | 有“小船”的魚缸底受到的水的壓強較大 |
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 燈L變亮 | B. | 兩電壓表示數(shù)都大 | ||
C. | 燈L變暗 | D. | 電流表示數(shù)變大 |
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題
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