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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

题目详情
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:
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/J
总功
W/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 1.10 68%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.55
(l)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,___.
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答案和解析
(1)为了使弹簧测力计示数稳定,应沿斜面匀速拉动物体;
(2)有用功W=Gh=5N×0.25m=1.25J,
总功:W=Fs=3.1N×0.5m=1.55J,
η=
W有用
W
=
1.25J
1.55J
×100%=80.6%;
(3)通过比较发现,实验1中力最小,实验3中力最大,而实验1中斜面最缓,实验3中斜面最陡,
故可得:在粗糙程度一定时,斜面倾斜程度较缓较省力;
(4)由数据分析可知,三次实验中,斜面越陡,机械效率越高;
故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关,倾斜程度越大,机械效率越高.
故答案为:(1)匀速直线;(2)1.25;80.6%;(3)省力;(4)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关,倾斜程度越大,机械效率越高.
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