9. 斜面可看作一种简单机械。斜面的倾斜程度不同,它们的机械效率是否相同?如图 12-4-8 所示是小红同学设计的实验装置,实验数据记录在表 12-4-2 中,请根据所学的物理知识回答下列问题。


(1)实验时,用弹簧测力计拉动木块使木块做匀速直线运动,此时拉力和摩擦力
(2)比较表头中“
(3)第 3 组实验的机械效率约为
(4)分析表中数据,可以得出的正确实验结论是
(1)实验时,用弹簧测力计拉动木块使木块做匀速直线运动,此时拉力和摩擦力
不是
(填“是”或“不是”)一对平衡力。(2)比较表头中“
物块所受的重力 /N
”和“沿斜面的拉力 /N
”两栏的数据,可知斜面是一种省力
(填“省力”或“费力”)的简单机械。(3)第 3 组实验的机械效率约为
60%
。(4)分析表中数据,可以得出的正确实验结论是
沿同一斜面拉同一物体,斜面的倾斜程度越大,机械效率就越大
。答案
不是
物块所受的重力/N
沿斜面的拉力/N
省力
60%
沿同一斜面拉同一物体,斜面的倾斜程度
越大,机械效率就越大
物块所受的重力/N
沿斜面的拉力/N
省力
60%
沿同一斜面拉同一物体,斜面的倾斜程度
越大,机械效率就越大
解析
【解析】
(1) 实验中拉动木块沿斜面做匀速直线运动时,拉力需要克服摩擦力和物体重力沿斜面向下的分力,因此拉力与摩擦力大小不相等,二者不是一对平衡力。
(2) 对比表格中“物块所受的重力/N”和“沿斜面的拉力/N”的数据,可发现沿斜面的拉力小于物块重力,说明斜面是一种省力的简单机械。
(3) 机械效率计算公式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%$,代入第3组实验数据计算可得,机械效率约为60%。
(4) 分析表中数据可知,同一斜面拉同一物体时,斜面倾斜程度越大,机械效率越高,据此得出实验结论。
【答案】
(1) 不是
(2) 物块所受的重力/N;沿斜面的拉力/N;省力
(3) 60%
(4) 沿同一斜面拉同一物体,斜面的倾斜程度越大,机械效率就越大
【知识点】
斜面的机械效率;二力平衡的判断;简单机械的省力特点
【点评】
本题通过实验探究斜面的机械效率,综合考查了二力平衡、简单机械特点、机械效率计算及实验结论归纳,侧重对实验数据分析能力和物理规律应用能力的考查,有助于加深对简单机械的理解。
【难度系数】
0.6
(1) 实验中拉动木块沿斜面做匀速直线运动时,拉力需要克服摩擦力和物体重力沿斜面向下的分力,因此拉力与摩擦力大小不相等,二者不是一对平衡力。
(2) 对比表格中“物块所受的重力/N”和“沿斜面的拉力/N”的数据,可发现沿斜面的拉力小于物块重力,说明斜面是一种省力的简单机械。
(3) 机械效率计算公式为$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%$,代入第3组实验数据计算可得,机械效率约为60%。
(4) 分析表中数据可知,同一斜面拉同一物体时,斜面倾斜程度越大,机械效率越高,据此得出实验结论。
【答案】
(1) 不是
(2) 物块所受的重力/N;沿斜面的拉力/N;省力
(3) 60%
(4) 沿同一斜面拉同一物体,斜面的倾斜程度越大,机械效率就越大
【知识点】
斜面的机械效率;二力平衡的判断;简单机械的省力特点
【点评】
本题通过实验探究斜面的机械效率,综合考查了二力平衡、简单机械特点、机械效率计算及实验结论归纳,侧重对实验数据分析能力和物理规律应用能力的考查,有助于加深对简单机械的理解。
【难度系数】
0.6
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