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斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想:斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度有关.他将一木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力
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斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想:斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度有关.他将一木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一块木块沿不同的斜面匀速向上运动.下表是他们实验记录的有关数据:
(1)请将第1次实验表格的空补充完整.
(2)在第2次实验中,木块与斜面的摩擦力为___N.
(3)分析第1、2次实验数据,可以得出:当其他条件一定时,___斜面机械效率越低.
(4)分析第1、3次实验数据,可以得出:斜面材料相同时,斜面倾角越大,斜面的机械效率越___,斜面在生活中有着广泛的应用,例如___.
次数 | 斜面 倾角 | 斜面材料 | 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 | 30° | 木板 | 7 | 0.5 | 6.0 | 1 | |||
2 | 30° | 毛巾 | 7 | 0.5 | 6.5 | 1 | 3.5 | 6.5 | 53.8% |
3 | 20° | 木板 | 7 | 0.34 | 4.9 | 1 | 2.38 | 4.9 | 48.6% |
(2)在第2次实验中,木块与斜面的摩擦力为___N.
(3)分析第1、2次实验数据,可以得出:当其他条件一定时,___斜面机械效率越低.
(4)分析第1、3次实验数据,可以得出:斜面材料相同时,斜面倾角越大,斜面的机械效率越___,斜面在生活中有着广泛的应用,例如___.
▼优质解答
答案和解析
(1)由表格第1次实验数据:W有=Gh=7N×0.5m=3.5J,W总=Fs=6N×1m=6J,
故机械效率为:η=
×100%=
×100%=58.3%;
(2)由第3次实验的数据可知,则额外功W额=W总-W有=6.5J-3.5J=3J,
由W额=fs得,木块所受摩擦力f=
=
=3N.
(3)分析第1、2次实验数据,可以得出:当斜面倾角、斜面高、物重等条件一定时,发现斜面越粗糙,斜面的机械效率越低;
(4)分析第1、3次实验数据,可以得出:当物重、斜面材料相同时,斜面倾角越大,斜面的机械效率越高;盘山公路就是利用了斜面.
故答案为:(1)3.5;6.0;58.3%;(2)3;(3)斜面越粗糙;(4)高;盘山公路.
故机械效率为:η=
W有 |
W总 |
3.5J |
6J |
(2)由第3次实验的数据可知,则额外功W额=W总-W有=6.5J-3.5J=3J,
由W额=fs得,木块所受摩擦力f=
W额 |
s |
3J |
1m |
(3)分析第1、2次实验数据,可以得出:当斜面倾角、斜面高、物重等条件一定时,发现斜面越粗糙,斜面的机械效率越低;
(4)分析第1、3次实验数据,可以得出:当物重、斜面材料相同时,斜面倾角越大,斜面的机械效率越高;盘山公路就是利用了斜面.
故答案为:(1)3.5;6.0;58.3%;(2)3;(3)斜面越粗糙;(4)高;盘山公路.
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