《实验：探究斜面机械效率》一、实验探究题1.小明利用斜面进行如下的实验．为了探究斜面的特点，小明做了三次实验，实验数据如下表：①分析表中数据可知，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______．②由表中第一行数据可知W有用=______J，W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知识以后，利用弹簧测力计、家中的案板和茶杯等器材进行了以下操作：A.用弹簧测力计测得杯子的重力G；B.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F、杯子移动的距离s和上升的高度h；D.通过改变斜面的垫高高度(即ℎ)从而改变斜面的倾斜程度，做四次实验，记录实验数据如下表所示．(1)根据第1组数据，计算出该组实验中的机械效率为__________%；(2)观察实验数据，可以得出一些结论，请写出两条：①_________________________________________________；②_________________________________________________；(3)根据第3、4组数据，计算出该组实验中杯子受到的摩擦力大小分别为_______N、_______N；(4)小红还想利用此装置探究斜面的机械效率与物体重力的关系，请根据此装置，提出一个实验方案：______________________．3.小明同学用如图所示的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，他首先测出木块重，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：(1)实验中，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30度时，弹簧测力计的示数如图所示，则此时拉力F=__________N；(3)分析表中的数据，可以得出的探究结论是：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)若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持_____不变，斜面的光滑程度不变，只改变物重；(5)实验完成后，小明没有进行其他操作，根据表中数据计算出当斜面倾斜角为30度时，木块与斜面间的滑动摩擦力f=____N．4.小强同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。
他首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：⑴请你替小强在上表中的空格处填上适当的数据。
⑴分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越______，斜面越省力，斜面的机械效率越______。
⑴实验过程中拉力的方向应与斜面_________。
⑴若想探究斜面的机械效率与接触面的粗糙程度的关系，则要保持_________不变、小车的重不变，只改变_____________。
5.在穗港码头，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放在斜面上的物体的重力有关。
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，并记录实验数据如下表：(1)在实验操作过程中，应沿斜面向上__________拉动木块。
(2)根据表格中数据可以算出，第1次实验斜面的机械效率为__________；第2次实验中总功为__________J。
(3)要验证小华的猜想A，必须对比第__________(填序号)组实验数据，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)要验证小华的猜想B，必须对比第__________(填序号)组实验数据，并得出结论：其他条件相同时，斜面倾斜角θ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。
6.小礼在探究“斜面的机械效率”实验时，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实验数据：(1)分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次实验，她在斜面上铺上棉布使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用同样的操作读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，她测得这种情况下斜面的机械效率为55.6%，把第4次实验数据与表中数据综合分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)请用第三次实验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“探究斜面”活动中，已知斜面长s=60cm，与之对应的高ℎ=30cm。
现用弹簧测力计进行两次操作：(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：(1)沿竖直方向匀速提升小车时，拉力对小车所做的功为______J，沿斜面方向匀速拉动小车时拉力F对小车所做的功为______J；(2)分析数据可以发现：利用斜面可以______，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______(结果保留一位小数)。
8.小明发现，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因素有关，小明设计了如下实验装置，并用同一块木板做了三次实验，数据记录如表格所示：实验次数斜面的倾斜程度物块重G/N斜面高度ℎ/m沿斜面拉力F/N斜面长s/m机械效率1较缓100.1 5.012较陡100.3 6.7145% 3最陡100.58.4160%(1)实验前要理解有用功、总功和额外功的概念，其中总功是指拉力所做的功，而拉力除了要克服物体重力做功外，还需要克服摩擦阻力做功，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η=____(用表格中的字母表示)；(2)在计算出第一次的机械效率之后，综合分析三次实验的数据可以得到的结论是：_____________；(3)根据“W总=W有+W额”的关系可以计算出第1次实验中物体所受的摩擦力为____N。
9.实验小组的同学用如图甲所示装置探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”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，记录的部分实验数据如表所示。
实验次数斜面斜面高度斜面长度木块重力沿斜面拉机械效率η(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加了约______J。
(3)第1、2次试验是为了探究斜面的机械效率与______的关系；分析3次实验的数据，可知在其他条件一定时，______。
(4)如果对原实验装置做如图乙所示的改进，与原实验装置相比，用带滑轮的斜面做实验的好处是______。
10.小明在测定斜面的机械效率时，猜想：“斜面坡度越大，斜面的机械效率也越大”.请你设计实验验证其猜想，并填写实验报告．(1)实验目的：___________________(2)实验器材：除了图中的器材，你还需要的测量工具有_______(2)实验步骤(可用画图或文字表述):11.小明用图甲所示装置探究“斜面的机械效率”．实验前他有如下猜想：A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关．B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．(1)实验中，沿斜面向上匀速拉动物体。
(2)下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据．①第次实验时斜面的机械效率为%．②进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与_________的关系．③第1次实验中，木块所受摩擦力为___________N．(3)小明利用该实验装置进一步研究发现，将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面，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W额外随斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)的变化关系图象如图乙所示．①由图象可知：W额外与L成____________比．②当斜面的水平长度L=0.4m时，拉力做的总功为_________J．③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.小明和小华一起探究影响斜面机械效率的因索。
他们认为：机械效率是有用功和总功的比值，用斜面匀速拉动一个物体拉到一定高度时，有用功的大小确定，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，克服摩擦力所做的功，所以我们要研究影响斜面机械效率的因素，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、物体对支持面的压力有关。
(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，如图进行实验，并记录下相关数据。
表格中缺的数据应为______。
根据实验数据，得出结论：在其他条件一定的前提下，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，物体的重力增加，有用功增大，会增大机械效率。
小华说：用同一个斜面，物体的重力增加，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。
于是他们拿起实验器材，进行实验，在以上实验器材基础上，他们还需要______(填添加的器材)。
根据实验数据，请你通过计算，选出下面正确的说法______A.小华错误B.小明错误C.小华和小明都错误D.小华和小明都正确分析，当物体的重力增加几倍，压力也会增加几倍，摩擦力也会增加几倍，有用功增大和额外功增大倍数相同。
若物体为5N时，摩擦力是______N。
13.小明利用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究(如图所示)，测得的实验数据如表中所示：(1)沿斜面拉动物体时，应使其做_____运动．(2)根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为_____J，机械效率是_____．(3)通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越_____．(4)通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况下，_____．14.小明利用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究(如图所示)，测得的实验数据如表中所示：(1)沿斜面拉动物体时，应使其做_______运动。