初中物理斜面机械效率的测量实验试题

【山东省烟台市2015年中考物理试题】在初中物理的学习中，我们曾用斜面做过多次探究实验，如图甲是利用斜面“探究阻力对物体运动的影响”；如图乙是利用斜面“探究动能大小与哪些因素有关”；如图丙是“测定斜面的机械效率”．

（1）在甲、乙实验探究中，都有让小车从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是什么？
（2）在甲、乙实验探究中“阻力对物体运动的影响”和“小车动能的大小”分别是由什么来显示的？
（3）下表是小明测定斜面机械效率实验的记录数据，请你完成表中①②处的数据，分析表中数据，写出实验结论．

斜面倾斜程度	木块所受重力G/N	斜面高度h/m	沿面拉力F/N	斜面长L/m	有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η
较缓	5	0.2	2.1	1	1	2.1	48%
较陡	5	0.5	3.6	1	2.5	①	69%
最陡	5	0.7	4.3	1	3.5	4.3	②

（2014·威海）小刚和小明分别用沿斜面向上的力F_甲、F_乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端，若两个斜面光滑、等高，甲斜面长4m，乙斜面长5m，所做的功跟别是W_甲、W_乙，则下列说法正确的是（ ）

A．使用甲斜面比使用乙斜面要省功

B．甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率高

C．拉力F甲与F乙之比为5：4

D．两个拉力做功W甲与W乙之比为4：5

小明对“斜面的机械效率与什么因素有关”这一课题，提出了如下一些值得探究的猜想：
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；
②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关；
③斜面的机械效率与斜面的长度有关；
④斜面的机械效率与物体的重力有关．
给你如图所示的装置，请你选择上述猜想中的一项，并解答下列问题：
（1）你选择的猜想是________．（填写序号）
（2）要用下图中的补充器材完成你选择的探究，你选择的补充器材是：________．（至少写出两种）

（3）在实验探究的过程中，需要控制不变的因素有：________；________；________．

机械效率学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：

A．斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；

B．跟斜面的粗糙程度有关；

C．跟斜面的长度有关；

D．跟物体的重力有关．

小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计并进行了探究，下表反映了他的探究过程．

试验 次数	斜面 倾角	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 s/m	有用功 W有用/J	总功 W总/J	机械 效率 η（%）
①	30°	粗糙	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7
②	30°	稍光滑	1	0.5	0.6	1	0.5		83
③	45°	粗糙	1	0.7	0.8	1		0.8	87.5

（1）通过对比实验①②数据，可验证猜想_____________（填写字母）．
（2）通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越____________ ．
（3）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和 ___________不改变
（4）斜面在我们生活中的应用是____________________
（5）有同学认为斜面的粗糙程度相同时，同一斜面所受的摩擦阻力是一样的，计算后发现第三次的阻力是__________N，和第一次的阻力不一样，原因是__________________

如图15-2-6所示，小周学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下：

图15-2-6

实验次数	斜面的倾斜程度	物体重G/N	物体上升高度h/m	沿斜面拉力F/N	物体移动距离s/m	有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η
1	较缓	5.0	0.10	1.6	0.50	0.50	0.80	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.50	0.75	1.1	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.50

(1)根据表中数据，可求出第三次实验的有用功为______________J，总功为_____________J，机械效率是___________________；
(2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越_________________；
(3)通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：________。

李明在做“测定斜面的机械效率”的实验，他把测得的数据记录在下面的表格中，并算出了该斜面的机械效率。

斜面长s/m	斜面高h/m	物重G/N	拉力F/N	有用功/J	总功/J	机械效率
0.5	0.25	2	1.5	0.5	0.5	100%

在相互交流中，李洋一眼就看出李明测得的机械效率是错的，他告诉李明机械效率不可能为100%。
（1）请你帮李明找找机械效率为100%的原因是______________，李明测得的实际机械效率应为_______________。
（2）若李明还用这个斜面去拉重为5 N的木块，该斜面的机械效率将_______________。（选填“变大”“变小”或“不变”）