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控制变量法和科学探究的过程
小明自己设计了一个高度可以调节的斜面与水平面,来探究斜面的省力情况跟斜面与水平面夹角之间的关系.如图甲是他设计的斜面,他用弹簧测力计测得小车的重力为5N,图乙所...
2023-05-16 11:03
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站内问答
/
物理
396
1
4
这道
初中
物理的题目是:
小明自己设计了一个高度可以调节的斜面与水平面,来探究斜面的省力情况跟斜面与水平面夹角之间的关系.如图甲是他设计的斜面,他用弹簧测力计测得小车的重力为5N,图乙所示.他将小车放在斜面上,不断调节斜面与水平面的夹角θ,得到一组拉力的数据如表:
实验次数
1
2
3
4
5
夹角θ/度
10
30
50
60
80
拉力F/N
2
2.7
3.4
4
4.8
(1)在小明设计的斜面的顶端装有一个定滑轮,使用定滑轮的目的是______
(2)通过分析实验数据,你能得到什么结论?
(3)如果你是一位建筑设计师,需要设计一栋老年人俱乐部的大楼,受到上述实验的启发,你要怎样设计楼梯?
(4)利用以上数据,请你计算出第2次实验时该斜面的机械效率大小约为______.
1条回答
血手杜杀
2023-05-16 11:29
这道
初中
物理题的正确答案为:
(1)据定滑轮的特点和本次实验的实际情况可知,使用定滑轮的目的是:改变拉力的方向,能方便地测量出拉力的大小;
(2)从实验数据看,斜面与水平面的夹角不断增大,拉力也不断增大.即斜面与水平面的夹角越小,使用时越省力;斜面与水平面的夹角越大,使用时越费力;
(3)由于斜面与水平面的夹角越小,使用时越省力,所以老年人俱乐部的大楼,应将楼梯的坡度设计得平缓一些,方便老人上下;
(4)由于第二次实验中斜面的倾角是30度,所以若斜面的高为h米,则斜面的长就是2h米,故此时的有用功是:W
有
=Gh=5h焦;同理总功是:W
总
=Fs=2.7×2h=5.4h焦;
故此时的机械效率是:η=
W
有
W
总
×100%=
5h
5.4h
×100%≈93%;
故为:(1)改变拉力的方向,能方便地测量出拉力的大小;(2)斜面与水平面的夹角越小,使用时越省力;(3)将楼梯的坡度设计得平缓一些,方便老人上下;(4)93%.
解题思路
W
有
W
总
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(2)从实验数据看,斜面与水平面的夹角不断增大,拉力也不断增大.即斜面与水平面的夹角越小,使用时越省力;斜面与水平面的夹角越大,使用时越费力;
(3)由于斜面与水平面的夹角越小,使用时越省力,所以老年人俱乐部的大楼,应将楼梯的坡度设计得平缓一些,方便老人上下;
(4)由于第二次实验中斜面的倾角是30度,所以若斜面的高为h米,则斜面的长就是2h米,故此时的有用功是:W有=Gh=5h焦;同理总功是:W总=Fs=2.7×2h=5.4h焦;
故此时的机械效率是:η=
故为:(1)改变拉力的方向,能方便地测量出拉力的大小;(2)斜面与水平面的夹角越小,使用时越省力;(3)将楼梯的坡度设计得平缓一些,方便老人上下;(4)93%.
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