機械效率學習了機械效率知識后,全班同學對“斜面的機械效率跟什么因素有關”這一課題提出了一些值得探究的猜想:
A.斜面的機械效率跟斜面的傾斜程度有關;
B.跟斜面的粗糙程度有關;
C.跟斜面的長度有關;
D.跟物體的重力有關.
小剛同學為了證實其中的部分猜想是否正確,設計并進行了探究,下表反映了他的探究過程.
試驗
次數(shù)
斜面
傾角
斜面粗
糙程度
物重
G/N
斜面
高度
h/m
沿斜面
拉力
F/N
斜面長
s/m
有用功
W有用/J
總功
W/J
機械
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

45°
粗糙
1
0.7
0.8
1
 
0.8
87.5
(1)通過對比實驗①②數(shù)據(jù),可驗證猜想_____________(填寫字母).
(2)通過對比實驗①③數(shù)據(jù),可以得出的探究結論是:當其它條件一定時,斜面傾斜程度越大,斜面的機械效率越____________ .
(3)若要驗證猜想D,應控制斜面的長、斜面的傾斜程度和 ___________不改變
(4)斜面在我們生活中的應用是____________________
(5)有同學認為斜面的粗糙程度相同時,同一斜面所受的摩擦阻力是一樣的,計算后發(fā)現(xiàn)第三次的阻力是__________N,和第一次的阻力不一樣,原因是__________________
(1)B (2)大  (3)斜面的粗糙程度  (4)盤山公路 
(5)0.1   下面傾斜后,壓力減小

試題分析:(1)從實驗①②數(shù)據(jù)可知,斜面的傾斜程度相同、長度相同、物重相同,斜面越光滑,斜面的機械效率越高.所以實驗①②數(shù)據(jù)能驗證斜面機械效果跟斜面的粗糙程度有關.
(2)由①中的傾斜角30°和③中的傾斜角45°可知,斜面傾斜角不同,所用拉力不同,其機械效率也不同,說明當其它條件一定時,斜面傾斜程度越大,斜面的機械效率越高.
(3)根據(jù)控制變量法的思想,若要驗證猜想D,應控制斜面的長度、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度不改變.
(4)盤山公路是斜面在我們生活中的應用;
(5)∵實驗①中,,,
∴額外功為:
則摩擦力的大小為:;
實驗③中,,
∴額外功為:,
則摩擦力的大小為:;
兩次阻力不同,是因為:傾斜程度加大后,物體對斜面的壓力變小,粗糙不變時,摩擦力減小。
點評:(1)根據(jù)重力、高度、拉力、斜面長能進行有用功、總功、機械效率的簡單計算.
(2)在探究影響斜面機械效率因素的實驗中,要注意控制變量法在實驗設計和實驗結論中的應用.我們在探究機械效率的大小與多個變量的關系時,應注意控制變量法的運用,在分清變量與控制量的基礎上,分析實驗的結論.
練習冊系列答案
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(1)空氣流速越大,壓強   ;空氣流速越小,壓強   
(2)常量C表示空氣流速為0時的     
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①測得硬幣的直徑D=   cm.
②根據(jù)數(shù)學公式S=πD2/4即可算出硬幣上(或下)表面面積.
(4)請你設計一個測定硬幣質量(或重力)的實驗方案.
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(5)根據(jù)上述流速與壓強的關系式可知,硬幣下方空氣壓強p=   
(6)剛好將硬幣吹起時,硬幣上、下表面的壓力差△F=   
(四)得出結論:
(7)請導出剛好將硬幣吹起時吹氣速度v的表達式(用ρ、S、m或G表示).

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