江苏省 苏科版初三物理上学期第十一章 简单机械和功 本章实验之斜面机械效率实验 练习题.docx
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江苏省苏科版初三物理上学期第十一章简单机械和功本章实验之斜面机械效率实验练习题
江苏省苏科版初三物理上学期
第十一章简单机械和功本章实验之斜面机械效率实验
1.小亮看到工人利
用斜面把货物推到小车上,联想到课上学到的知识,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
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η(%)
1
45°
1
0.7
0.9
1
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
②
(1)表格中缺少2个数据,请补充完整,表格中编号①处数据应为 ,编号②处数据应为 。
(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 移动(选填“左”或“右”)。
(3)通过对比实验①②的数据,得出的结论是斜面越缓越 (选填“省力”或“费力”),机械效率越 。
(4)通过对比实验 (选填实验序号)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 。
2.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:
斜面越缓越_______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4N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 。
(保留一位小数)
(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,物块所受的拉力_______物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
3.小李同学用图示装置探究“斜面机械效率”,实验记录如下表,请帮助他完成以下分析。
(数值保留1位小数)
实验次数
物体
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η/%
1
木块
4
15
1.1
90
60.6
2
小车
4
15
90
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做 ________ 运动。
(2)根据图中测力计的示数,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 __________ N。
4.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η
1
较缓
10
0.2
5.5
1
36.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
最陡
10
0.6
8.5
1
70.6%
(3)根据表格实验数据,结论是:
在其它条件一定时,斜面______,机械效率越高。
5.小明在探究“斜面的机械效率”的实验中,用长度S=0.50m的木板搭成一个斜面,用弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端.
(1)小明在实验中,调整斜面的高度为h=0.22m,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数F=4.0N,则有用功为 J,机械效率为 .
(2) 小明利用上述器材进一步研究发现,木板搭成倾角不同的斜面时,将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功W额外与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)有如下关系:
L(m)
0.45
0.40
0.35
0.30
W额外(J)
0.90
0.80
0.70
0.60
通过数据分析,小明得出初步结论:
W额外与L成 比,小明查阅资料后证实此结论是正确的.根据此结论,当斜面的水平长度L=0.40m时,斜面的机械效率为 ;当木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为 N.
6.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:
斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关。
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。
(2)下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据。
①第2次实验时斜面的机械效率为______%。
②进行这两次对比实验是为了研究猜想______。
③第1次实验中,木块所受摩擦力为______。
(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。
①由图象可知:
W额外与L成______比。
②当斜面的水平长度
时,拉力做的总功为______J。
③若将木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为______N。
7.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:
(1)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3次实验中拉力做的有用功为______J,机械效率是______.(精确至1%)
(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:
在其他条件不变的情况下,________________________.
8.如图是小莹同学斜面机械效率跟什么因素有关实验装置。
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。
实验部分数据如下:
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
较缓
10
0.1
5.0
1
2
较陡
10
0.3
6.7
1
45%
3
最陡
10
0.5
8.4
1
60%
(1)小明探究的是斜面的机械效率跟 的关系。
在第1次实验中,斜面的机械效率为 ,物块和斜面的内能增加了约 J,物块受到的摩擦力是 N。
(2)分析表格中数据可以得出结论:
在斜面粗糙程度相同时,斜面越陡,机械效率越 。
9.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,沿斜面向上匀速拉动物体。
(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η/%
1
木块
6
8
1.20
80
50
2
小车
6
10
0.75
100
①第2次实验时斜面的机械效率为____________________%.
②进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与_________的关系.
③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.
①由图象可知:
W额外与L成____________比.
②当斜面的水平长度L=0.4m时,拉力做的总功为_________J.
③若将木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的数为__________N.
10.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
物块重力G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长度S/m
机械效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
(1)第1次实验中,木块所受摩擦力为 N。
(2)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”)。
(3)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。
(4)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”)理由是_________________________。
(5)斜面在生产和生活
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