2021中考物理考点练习《实验：探究斜面机械效率》（解析版）

尝 试：探讨斜面机械效率一、尝试探讨题为了探讨斜面的特点，小明做了三次尝试，尝试数据如下表:编号倾斜角度铁块重/N拉力/N斜面高度/cm斜面长度/cm 机械效率1较小104.91010020%2较大106.73010045%3更大108.35010060%解析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面倾斜角度越大,机 械 效 率 越，拉力越.由表中第一行数据可知皿4用=_ _ _ _ _J,小总=_ _ _ _ _ _J,此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为 N.2.小红学习了斜面和机械效率的常识以后，操纵弹簧测力计、家中的案板和茶杯等器材进行了以下操纵：A.用弹簧测力计测得杯子的重力G；8.用案板做斜面(如图所示)，用弹簧测力计将杯子沿斜面匀速向上拉至斜面顶端；C分别测出拉力尸、杯子移动的间隔s和上升的高度；D通过改变斜面的垫高高度(即九)从而改变斜面的倾斜程度，做四次尝试，记录尝试数据如下表所示.实验序号1234总重力G/N5555上升高度加m0.10.150.20.25有用功W/J0.50.7511.25拉力EN1.62.22.73.1移动距离s/m0.50.50.50.5总功犷JJ0.81.11.351.55机械效率 687481(1)根据第1组数据，计算出该组尝试中的机械效率为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _%；(2)察看尝试数据，可以得出一些结论，请写出两条：；-；(3)根据第3、4组数据，计算出该组尝试中杯子受到的摩擦力大小分别为N、N；(4)小红还想操纵此装置探讨斜面的机械效率与物体重力的关系，请根据此装置，提出一个尝试方案：.3.小明同学用如图所示的斜面来探讨斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，他起首测出木块重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动木块,调节斜面倾斜角度的大小并多次测量，得到下表所示的数据：斜而帧斜角0木块正G/N斜面高h/n斜面KS/m拉力F/N有用功W“/J总功W/J机械效 率115*100.10.43.630*100.20.4(1)尝试中，小明测拉力时要用弹簧测力计平行于斜面拉着木块做_ _ _ _ _ _ 运动，并读出弹簧测力计的示数；(2)当斜面倾斜角为3 0度时，弹簧测力计的示数如图所示，则此时拉力F -N；(3)解析表中的数据，可 以 得 出 的 探 讨 结 论 是：斜 面 倾 斜 角 度 越(选 填“大 或 小”),越省力，斜面的机械效率越(选填“高 或 低”)；(4)若想探讨斜面的机械效率与物重的关系，则要连结 不变，斜面的光滑程度不变，只改变物重；(5)尝试完成后，小明没有进行其他操纵，根据表中数据计算出当斜面倾斜角为3 0度时，木块与斜面间的滑动摩擦力/=N.4 .小强同学设计了一个高度可调节的斜面来探讨斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。他起首测出小车重，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，得到下表所示的数据:斜面小车重斜面高斜面长拉力有效功总功机械效率倾斜角0G/Nh/mS/mF/NW总 1250.212.112.148%3050.513.62.53.669%4550.714.33.54.3团请你替小强在上表中的空格处填上恰当的数据。国解析上表中的数据，可 以 得 出 的 探 讨 结 论 是：斜面倾斜角。越,斜面越省力，斜 面 的 机 械 效 率 越。回 尝 试 过 程 中 拉 力 的 方 向 应 与 斜 面。回若想探讨斜面的机械效率与接触面的粗糙程度的关系，则要连结不变、小车的重不变，只改变。5.在穗港码头，小华看到工人操纵斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的常识，小华想探讨斜面的机械效率大概与哪些身分有关？小华提出了以下的料想：A.斜面的机械效率大概与放在斜面上的物体的重力有关。B.斜 面 的 机械效率大概与斜面的倾斜程度有关。小华同学为了证实自己的料想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了尝试探讨，并记录尝试数据如下表：尝试次数斜面倾角。物块重力G/N斜面高度/i/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m有效功总功W/J斜面的机械效率1305.00.64.21.23.05.02303.00.62.51.21.860%3453.00.82.81.22.43.471%（1）在尝试操纵过程中，应沿斜面向上 拉动木块。（2）根据表格中数据可以算出，第 1次尝试斜面的机械效率为：第 2次尝试中总功为（3）要验证小华的料想A,必须对比第（填序号）组尝试数据，并得出结论：斜面的机械效率与放在斜面上的物体的重力 关（选填“有”或“无”）。（4）要验证小华的料想B,必须对比第（填序号）组尝试数据，并得出结论：其他前提一样时，斜面倾斜角。越（选 填“大”或“小”）,斜面越省力，斜 面 的 机 械 效 率 越（选 填 高”或“低”）。(5)除了小华的料想以外，请 你 料 想 斜 面 的 机 械 效 率 还 大 概 与(写 出一个)有关。6.小 礼 在 探 讨“斜面的机械效率”尝试时，用弹簧测力计沿木质斜面匀速直线向上拉动物块，读出弹簧测力计的示数收集了下表中的尝试数据：尝试次数斜 面 的 倾斜程度物重力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50.22.414 1.7%2较陡50.53.217 8.1%3最陡50.74.318 1.4%(1)解析表中的数据可得出：斜面越缓越 力(选填“省”或“费”)。(2)小礼又进行了第4 次尝试，她在斜面上铺上棉布使斜面变粗糙，连结斜面高和长分别为0.5 m 和 m,用同样的操纵读出此时弹簧测力计的示数为4.5/V,她测得这种情况下斜面的机械效率为5 5.6%,把第4 次尝试数据与表中数据综合解析可得出斜面的机械效率与 和 有关。(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”)。(4)请用第三次尝试的数据算出木块在斜面上受到的摩擦力是 N。7.如图所示，在“探讨斜面”运动中，已知斜面长s =60 cm,与之对应的高h=3 0c m,现用弹簧测力计进行两次操纵：(1)沿竖直方向匀速提升小车；(2)沿斜面方向匀速拉动同一小车。记录数据如下表：数据测力计示数移动间隔(N)(c m)操纵竖直提升1030沿斜面拉动5.260(1)沿竖直方向匀速提升小车时，拉力尸对小车所做的功为_ _ _ _ _ _J,沿斜面方向匀速拉动小车时拉力厂对小车所做的功为_ _ _ _ _ _J;(2)解析数据可以发觉：操 纵 斜 面 可 以,但 不 能(均 选 填“省力”或“省功”);(3)根据以上数据计算此过程中斜面的机械效率为(成果保留一位小数)。8.小明发觉，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身分有关，小明设计了如下尝试装置，并用同一块木板做了三次尝试，数据记录如表格所示：尝试斜面的物块重斜面高度沿斜面拉力斜面长机械次数倾斜程度G/Nh/mF/Ns/m效率1较缓100.15.012较陡100.36.7145%3最陡100.58.4160%(1)尝试前要懂得有效功、总功和额外功的概念，其中总功是指拉力所做的功,而拉力除了要战胜物体重力做功外，还需要战胜摩擦阻力做功，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7 7 =一(用 表 格 中 的 字 母不意)；(2)在计算出第一次的机械效率之后，综合解析三次尝试的数据可以得到的结 论 是：;(3)根 据“叩息=/方+小新”的关系可以计算出第1次尝试中物体所受的摩擦力 为 N。9.尝试小组的同学用如图甲所示装置探讨“斜面的机械效率与哪些身分有关”改变斜面倾角(斜面与水平面的夹角)和木块的重力，用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动木块，记录的部分尝试数据如表所示。尝试次数斜面倾角斜面高度h/m斜面长度s/m木块重力G/N沿斜面拉力F/N机械效率1300.61.25.04.260%2300.61.23.02.53450.81.23.02.871%(1)试验中调整斜面的倾斜程度时，要使斜面倾角由30。变 为45。应将垫块向(选填“左”或“右”)移动。(2)第2次试验中，斜面的机械效率为%；木块和斜面的内能增添了约_ J.(3)第1、2次试验是为了探讨斜面的机械效率与 的 关 系；解析3次尝试的数据，可知在其他前提一守时，。(4)参加对原尝试装置做如图乙所示的改进，与原尝试装置相比，用带滑轮的斜 面 做 尝 试 的 益 处 是。10.小明在测定斜面的机械效率时，料想：“斜面坡度越大，斜面的机械效率也越大”.请你设计尝试验证其料想，并填写尝试陈诉.(1)尝 试 目 的：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)尝试器材：除了图中的器材，你还需要的测量工具有(2)尝试步骤(可用画图或文字表述):11.小明用图甲所示装置探讨“斜面的机械效率”.尝试前他有如下料想：4 斜面的机械效率大概与物体所受的摩擦力有关.B.斜面的机械效率大概与斜面的倾斜程度有关.(1)尝试中，沿斜面向上匀速拉动物体。(2)下表是小明探讨过程中记录的两次对比尝试数据.次数物体物重G/N拉升身度h/cm拉力尸/N拉动间隔s/cm机械效率/%1木块681.2080502小车6100.75100 第 2 次尝试时斜面的 机械效率为%.进行这两次对比尝试是为了研究斜面机械效率与 的关系.第 1次尝试中，木块所受摩擦力为 N.(3)小明操纵该尝试装置进一步研究发觉，将长50c机的木板搭成倾角差别的斜面，用弹簧测力计把5N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中，额外功皿,额 外随斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)的转变关系图象如图乙所示.由图象可知：皿频力与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.12.小明和小华一路探讨影响斜面机械效率的因索。他 们 认 为：机械效率是有效功和总功的比值，用斜面匀速拉动一个物体拉到必然高度时，有效功的大小确定，那影响到总功的就是使用斜面的额外功。使用斜面时，额外功是拉动物体时，战胜摩擦力所做的功，所以我们要研究影响斜面机械效率的身分，可以从物体与斜面的摩擦力入手。滑动摩擦力的大小和接触面粗糙程度、物体对撑持面的压力有关。（1）他们找了一个斜面，木块（重2N）,木板，棉布，毛巾，弹簧测力计，刻度尺，如图进行尝试，并记录下相关数据。斜面材料物体重力G/N斜面高度无/m拉力尸/N斜面长s/m机械效率V%木板20.51.2183.3%棉布20.51.4171.4%毛巾20.51.61表格中缺的数据应为 o 根据尝试数据，得 出 结 论：在其他前提必然的前提下，斜面越（选 填“粗糙”或“光滑”），斜面的机械效率越高。（2）小明说：用同一个斜面，物体的重力增添，有效功增大，会增大机械效率.小华说：用同一个斜面，物体的重力增添，会增大对斜面的压力，会增大摩擦力，增大额外功，减小机械效率。于是他们拿起尝试器材，进行尝试，在以上尝试器材根本上，他 们 还 需 要（填添加的器材）。斜面材料物体重力G/N斜面高度/i/m拉力F/N斜面长s/z n机械效率7；/%木板20.51.21木板30.51.81木板40.52.41根据尝试数据，请你通过计算，选出下面临的说法A.小华错误 B.小明错误C.小华和小明都错误 D.小华和小明都正确解析，当物体的重力增添几倍，压力也会增添几倍，摩擦力也会增添几倍,有效功增大和额外功增大倍数一样。若物体为5 N时，摩擦力是 N。1 3.小明操纵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讨（如图所示），测得的尝试数据如表中所示：尝试序号斜面倾斜程度物体重力G/N物体上升高度h/m沿斜面拉力F/N物体移动的间隔s/