进阶中考实验专练斜面机械效率物理提升练习题.docx
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进阶中考实验专练斜面机械效率物理提升练习题
实验专练(斜面机械效率)物理提升练习
1.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。
2.如图是小明同学做“探究斜面的机械效率”的实验装置。
(1)请计算斜面坡度为的60º时的机械效率。
(2)请你根据实验数据推导下列的结论:
斜面
坡度
斜面粗糙程度
物重
G(N)
斜面高度h(m)
沿斜面拉力F(N)
斜面长
L(m)
有用功W有(J)
总功
W总(J)
机械效率(%)
30º
粗糙
0.5
0.20
0.35
0.4
0.10
0.14
71.4
60º
粗糙
0.5
0.28
0.45
0.4
0.14
0.18
结论1:
沿粗糙程度相同的斜面向上匀速拉动同一物体时,斜面坡度越________,拉力越小。
结论2:
在粗糙程度相同的条件下,斜面坡度越大,机械效率越________。
(3)如果你是一位建筑设计师,需要设计一幢老年人俱乐部的大楼,受上述实验的启发,在设计楼梯时,你会把楼梯设计得较________(填“缓”或“陡”)
3.利用如图给出的器材:
斜面,重量不相同的滑块A、B、C(
。
),猜想:
滑块越重,用斜面提升它时的机械效率越大。
猜想是否正确,请设计实验去验证。
(1)还需补充的器材;
(2)实验步骤及要测量的物理量:
(3)若猜想正确,写出依据(用表达式表示)。
4.在湛江港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?
小华提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关.
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关.
小华同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表:
实验
次数
斜面
倾角
θ
物块重量
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
斜面的机
械效率
η
①
30°
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0
②
30°
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
60%
③
45°
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
(1)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(填“左”或“右”).
(2)根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为___%,第②次实验中总功为____J.
(3)通过对比实验①、②数据,可验证小华的猜想___(填写字母);通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是:
___________________________.
(4)此实验主要用到的研究方法是________.
(5)除了小华的猜想以外,请你猜想斜面的机械效率还可能与____(写出一个)有关.
5.明哥通过学习知道:
斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关。
明哥还想知道斜面的机械效率是否与物重有关?
于是明哥在图中装置的基础上,找来了铁块1和铁块2,铁块可固定在小车上面。
请帮明哥完成实验报告,并在图中画出小车通过的距离s
(1)实验目的:
_____________________
(2)在图中画出小车通过的距离s;
(________)
(3)实验步骤(可用画图或文字表述,若需要可补充器材):
_______________。
6.为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系,小黄同学用弹簧测计拉着同一木块沿粗糙程度相同的斜面匀速向上运动,如图所示,实数据记录如下表:
实验次数
斜面的倾斜程度
木块重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
机械效率η
1
较缓
10
0.4
6.6
1
2
较陡
10
0.5
7.6
1
65.8%
3
最陡
10
0.6
8.4
1
71.4%
(1)根据表中数据可求出第1次实验:
有用功是________J,总功是__________J,机械效率是_____________,木块和斜面的内能增加了____________J。
(2)分析表中数据,可以得出的初步结论是:
在其他条件不变的情况下,斜面倾斜程度越陡,所需的拉力越_________,斜面的机械效率越___________。
7.小华在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中,提出了以下猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关;
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关;
为了验证自己的猜想,小华用木板搭成了如图所示的装置进行探究,记录数据如表:
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
①
45°
1
0.7
1
②
30°
1
0.5
0.7
1
③
30°
2
0.5
1.4
1
(1)在实验过程中,应沿斜面向上匀速直线拉动木块;
(2)第①次实验测量沿斜面拉力时,测力计示数如图,则第1次实验的机械效率为________%,物体与斜面之间的摩擦力为________N;
(3)对比实验①②的数据可以用来验证猜想________,对比②③两次实验数据,可初步得出的结论是________________。
答案
1.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。
答案:
(1)1.155﹪
(2)正65.2﹪2.0
2.如图是小明同学做“探究斜面的机械效率”的实验装置。
(1)请计算斜面坡度为的60º时的机械效率。
(2)请你根据实验数据推导下列的结论:
斜面
坡度
斜面粗糙程度
物重
G(N)
斜面高度h(m)
沿斜面拉力F(N)
斜面长
L(m)
有用功W有(J)
总功
W总(J)
机械效率(%)
30º
粗糙
0.5
0.20
0.35
0.4
0.10
0.14
71.4
60º
粗糙
0.5
0.28
0.45
0.4
0.14
0.18
结论1:
沿粗糙程度相同的斜面向上匀速拉动同一物体时,斜面坡度越________,拉力越小。
结论2:
在粗糙程度相同的条件下,斜面坡度越大,机械效率越________。
(3)如果你是一位建筑设计师,需要设计一幢老年人俱乐部的大楼,受上述实验的启发,在设计楼梯时,你会把楼梯设计得较________(填“缓”或“陡”)
答案:
77小大缓
3.利用如图给出的器材:
斜面,重量不相同的滑块A、B、C(
。
),猜想:
滑块越重,用斜面提升它时的机械效率越大。
猜想是否正确,请设计实验去验证。
(1)还需补充的器材;
(2)实验步骤及要测量的物理量:
(3)若猜想正确,写出依据(用表达式表示)。
【答案】
(1)还需补充的器材是弹簧测力计和刻度尺;
(2)实验步骤及要测量的物理量:
用测力计沿斜面方向拉着物体A做匀速直线运动,记下测力计示数
,直到物体A到斜面的顶端,用刻度尺量出沿斜面通过的距离
和物体上升的高度
;分别用物体B和物体C重复上面的实验,记下测力计示数
、
(3)若猜想正确,依据:
4.在湛江港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?
小华提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关.
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关.
小华同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表:
实验
次数
斜面
倾角
θ
物块重量
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
斜面的机
械效率
η
①
30°
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0
②
30°
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
60%
③
45°
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
(1)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(填“左”或“右”).
(2)根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为___%,第②次实验中总功为____J.
(3)通过对比实验①、②数据,可验证小华的猜想___(填写字母);通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是:
___________________________.
(4)此实验主要用到的研究方法是________.
(5)除了小华的猜想以外,请你猜想斜面的机械效率还可能与____(写出一个)有关.
答案:
(1)匀速左
(2)603.0
(3)A在其它条件相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(或大);或在其它条件相同时,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关.
(4)控制变量法
(5)斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等(合理均可得分)
5.明哥通过学习知道:
斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关。
明哥还想知道斜面的机械效率是否与物重有关?
于是明哥在图中装置的基础上,找来了铁块1和铁块2,铁块可固定在小车上面。
请帮明哥完成实验报告,并在图中画出小车通过的距离s
(1)实验目的:
_____________________
(2)在图中画出小车通过的距离s;
(________)
(3)实验步骤(可用画图或文字表述,若需要可补充器材):
_______________。
【答案】
(1)由题意可知,在实验的过程中,采用的是质量不同的两个铁块,故探究的是斜面的机械效率是否与物重有关;
(2)实验中应该匀速拉动铁块沿斜面上升,如图:
(3)①用弹簧测力计测出小车的重力G1,用弹簧测力计沿着斜面匀速拉动小车,读出弹簧测力计的示数F1,用刻度尺测出小车通过的距离s和上升的高度h。
求出机械效率
。
②把铁块1固定在小车上,用弹簧测力计测出铁块1和小车的总重力G2,用弹簧测力计沿同一斜面匀速拉动小车,使小车通过相同的距离s和高度h,读出弹簧测力计的示数F2,求出机械效率
。
③把铁块2固定在小车上,用弹簧测力计测出铁块2和小车的总重力G3,用弹簧测力计沿同一斜面匀速拉动小车,使小车通过相同的距离s和高度h,读出弹簧测力计的示数F3,求出机械效率
。
④比较η1、η2、η3的大小。
如果η1=η2=η3,则斜面的机械效率与物重无关;如果η1≠η2≠η3,则斜面的机械效率与物重有关。
6.为了探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系,小黄同学用弹簧测计拉着同一木块沿粗糙程度相同的斜面匀速向上运动,如图所示,实数据记录如下表:
实验次数
斜面的倾斜程度
木块重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
机械效率η
1
较缓
10
0.4
6.6
1
2
较陡
10
0.5
7.6
1
65.8%
3
最陡
10
0.6
8.4
1
71.4%
(1)根据表中数据可求出第1次实验:
有用功是________J,总功是__________J,机械效率是_____________,木块和斜面的内能增加了____________J。
(2)分析表中数据,可以得出的初步结论是:
在其他条件不变的情况下,斜面倾斜程度越陡,所需的拉力越_________,斜面的机械效率越___________。
答案:
(1)46.660.6%2.6
(2)大高
7.小华在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中,提出了以下猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关;
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关;
为了验证自己的猜想,小华用木板搭成了如图所示的装置进行探究,记录数据如表:
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
①
45°
1
0.7
1
②
30°
1
0.5
0.7
1
③
30°
2
0.5
1.4
1
(1)在实验过程中,应沿斜面向上匀速直线拉动木块;
(2)第①次实验测量沿斜面拉力时,测力计示数如图,则第1次实验的机械效率为________%,物体与斜面之间的摩擦力为________N;
(3)对比实验①②的数据可以用来验证猜想________,对比②③两次实验数据,可初步得出的结论是________________。
【答案】77.8%0.2NB当斜面倾角相同时,斜面的机械效率与物体的重力无关
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- 进阶 中考 实验 斜面 机械效率 物理 提升 练习题