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[综合知识] 斜面的机械效率

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发表于 2015-12-28 11:59:23 | 显示全部楼层 |阅读模式

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考点名称:斜面的机械效率

  • 斜面的机械效率:
    有用功W有用=Gh
    总功W总=Fl
    W总=Gh+fl
    (f为摩擦力)
    额外功W额外=W总-W有用
    W额外=fl
    机械效率


  • 测量斜面的机械效率:
    【实验目的】:测量斜面的机械效率

    【器材】斜面,铁架台,小车,弹簧秤,米尺

    【操作】

    (1)照图那样安装好斜面,将小车放在斜面上。用弹簧秤缓慢地把小车拉上斜面,记下弹簧秤的示数F,测出小车沿斜面通过的距离L,用弹簧秤称得小车重G,并测出小车上升的高度h,算出斜面的效率η1=Gh/FL。
    (2)把小车翻过来(轮子朝上)放在斜面上,重复上述实验,根据实验数据算出此时斜面效率η2。
    (3)增大斜面的倾角,小车仍翻着放在斜面上重复实验,算出斜面效率η3。
    比较η1、η2、η3的大小,可知η1>η2,η2<η3。分析实验结果可得:斜面的效率主要受斜面和小车间的摩擦的影响,在(1)中由于轮子和斜面间的滚动摩擦小,必需做的额外功少,效率就高。在(3)中,当倾角增大,车对斜面的压力减小,从而摩擦也减小,因此效率比(2)时高。比较操作(2)、(3)中的F及η的大小,可知斜面越省力其效率不一定越高。


  • 提高斜面机械效率的方法:
         在其他条件一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高,斜面表面粗糙程度越大,机械效率越低;机械效率与物体重量无关,物体斜面之间接触面大小无关。

    例:如图所示,斜面高为1m,长为3m,工人用 400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子拉到汽车上,在这过程中拉力做了______J的功,机械效率为______。要提高该斜面的机械效铝,应该_______。(写出一条措施)

    解析:
    提高机械效率的方法是减小总功,以增大有用功在总功中所占的比例。
    答案:1200  70%  减小斜面的粗糙度

  • 题文
    斜面是一种简单机械,生活中人们常常利用它来省力.小明想搽究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”.于是他找来木块A、长木扳B、三个高度不同的长方体C和一把弹簧测力计进行实验,实验装置如图所示.
    (1)除上述器材外,小明要完成实验还需要的一种器材是______;
    (2)在实验过程中,应沿斜面向上拉动术块,使木块做______运动;
    (3)实验记录数据如下表,则第3次实验时斜面的机械效率为______;
    (4)分析比较下表中的实验数据,可得到的结论是:斜面越陡,机械效率______;
    实验次数斜面倾斜程度木块重G/N斜面高度h/m沿斜面的拉力F/N木块沿斜面移动的距离S/m斜面的机械效率
    1较缓50.23.30.560.6%
    2较陡50.253.80.565.8%
    3最陡50.34.20.5
    (5)除了倾斜程度会影响斜面的机械效率,你还能猜想到斜面的______也会影响到斜面的机械效率,这样猜想的依据是______.

    题型:问答题难度:中档来源:不详




    答案
    (1)要测量斜面的高度和木块沿斜面移动的距离就要使用长度的测量工具---刻度尺;
    (2)为了保证弹簧测力计的示数稳定,就要让木块做匀速直线运动;
    (3)第三次实验时,斜面的机械效率η=
    W有用
    W总
    ×100%=
    Gh
    FS
    ×100%=
    5N×0.3m
    4.2N×0.5m
    ×100%≈71.4%;
    (4)由图中数据可知:斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高;
    (5))除了倾斜程度会影响斜面的机械效率,斜面的粗糙程度也会影响到斜面的机械效率,因此斜面越粗糙、摩擦力越大,做的额外功越多,机械效率就越低.
    故答案为:(1)刻度尺;(2)匀速直线;(3)71.4%;(4)越高;(5)斜面越粗糙、摩擦力越大,做的额外功越多,机械效率就越低.






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