【题目】在探究“影响斜面机械效率的因素”的实验中,小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关,小明猜想可能跟斜面的粗糙程度有关。 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斜面匀速向上运动,如图所示。下表是实验记录的有关数据。
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(1)在第3次实验中,斜面的机械效率为____;
(2)分析第1、2、3次实验数据,可得出结论: _______________;
(3)在第3、4次实验中,选用木板和棉布作为斜面的材料是为了__________;
(4)小刚和小明在实验中发现,斜面材料相同时,斜面倾角越大,越_____________。(填“省力”或“费力”)
实验次数 | 斜面倾角 | 木块的重力G/N | 斜面表面材料 | 斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长s/m | 机械效率η |
1 | 20° | 2.1 | 木板 | 0.09 | 0.6 | 0.5 | 63% |
2 | 30° | 2.1 | 木板 | 0.21 | 1.1 | 0.5 | 80.2% |
3 | 45° | 2.1 | 木板 | 0.36 | 1.8 | 0.5 | |
4 | 45° | 2.1 | 棉布 | 0.36 | 2.0 | 0.5 | 75.6% |
【答案】84% 当斜面粗糙程度相同时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高 改变斜面的粗糙程度 费力
【解析】
(1)[1]在第3次实验中,有用功为
W有=Gh=2.1N×0.36m=0.756J
总功为
W总=Fs=1.8N×0.5m=0.9J
斜面的机械效率为
η=
=84%
(2)[2]由l、2、3次实验数据可知,斜面的粗糙程度相同,斜面的倾角不同,可以得到斜面粗糙程度一定时,倾角越大,机械效率越高。
(3)[3]第3、4次实验中,选用木板和棉布作为斜面的材料,是在倾角一定时,改变斜面的粗糙程度,探究斜面机械效率跟斜面粗糙程度的关系。
(4)[4]第l、2、3次实验数据,斜面材料相同时,斜面倾角越大,越费力。