【查阅资料】斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定,比值越小越省力。
【建立假设】
假设1:与斜面的表面材料有关:
假设2:与斜面的倾斜程度有关:
假设3:与物体受到的重力大小有关。
【收集证据】小明为验证上述猜想,利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用物块的材料及表面粗糙程度相同,在沿斜面拉力的作用下,在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
斜面倾角θ/度 |
30 |
30 |
30 |
30 |
35 |
40 |
斜面的表面材料 |
木板 |
毛巾 |
木板 |
木板 |
木板 |
木板 |
物块重G/N |
2.0 |
2.0 |
4.0 |
6.0 |
2.0 |
2.0 |
沿斜面拉力F/N |
1.25 |
1.45 |
2.50 |
3.75 |
1.36 |
1.48 |
【得出结论】分析上述数据,斜面的省力情况与有关-
【拓展】⑴已知实验中,斜面长均为1.2m、第1次实验中斜面高为0.6m,则第1次实验中斜面的机械效率是%。
⑵分析表中数据,若要提高斜面的机械效率可采取的措施有。
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。
回答下列问题:
次数 | 钩码重/N | 动滑轮重N | 钩码上升的距离/cm | 弹簧测力计的示数/N | 弹簧测力计上升的距离/cm | 机械效率 |
1 | 2 | 0.8 | 5 | 1 | 15 | 66.7% |
2 | 4 | 0.8 | 5 | 1.7 | 15 | / |
3 | 6 | 0.8 | 5 | / | 15 | / |
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 |
有用功 |
总功 |
斜面的机械效率 |
① |
300 |
5.0 |
0.6 |
4.2 |
1.2 |
3.0 |
5.0 |
|
② |
300 |
3.0 |
0.6 |
2.5 |
1.2 |
1.8 |
60% |
|
③ |
450 |
3.0 |
0.8 |
2.8 |
1.2 |
2.4 |
3.4 |
71% |
物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如下表所示.
次数 | 钩码所受的重力G/N | 钩码提升高度h/m | 拉力F/N | 绳端移动距离s/m | 机械效率η |
1 | 1 | 0.1 | 0.7 | 0.3 | 47.6% |
2 | 1 | 0.2 | 0.7 | 0.6 | 47.6% |
3 | 2 | 0.1 | 1.1 | 0.3 | 60.6% |
4 | 4 | 0.1 | 2.0 | 0.3 |