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初中物理

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    如图所示,某同学将一滑块沿倾角为θ的光滑斜面由静止释放,滑块沿斜面作变速直线运动.他设法测出了滑块到达斜面底端时的速度V.改变滑块在斜面上的初始位置,使它滑到斜面底端时,通过的路程S不同.并分别测出滑块到达斜面底端时的速度大小;调整斜面的倾角θ的大小,分别测出滑块由不同的初始位置滑到斜面底端时的速度大小.他将实验位据整理成表:
    斜面倾角θ及其正弦值θ=11.54°(sinθ=0.20)θ=11.54°(sinθ=0.20)
    滑块通过路程S(m)12341234
    滑块末速V(m/s)2.002.833.464.002.453.464.244.90
    V2值[(m/s)]4.008.0111.9716.006.0011.9717.9824.01
    斜面倾角θ及其正弦值θ=23.58°(sinθ=0.40)θ=30°(sinθ=0.50)
    滑块通过路程S(m)12341234
    滑块末速V(m/s)2.834.004.905.663.164.475.486.32
    V2值[(m/s)]8.0116.0024.0132.049.9919.9830.0339.94
    斜面倾角θ及其正弦值θ=36.87°(sinθ=0.60)θ=53.13°(sinθ=0.80)
    滑块通过路程S(m)12341234
    滑块末速V(m/s)3.464.906.006.934.005.666.938.00
    V2值[(m/s)]11.9724.0136.0048.0216.0032.0448.0264.00
    根据实验数据,回答下列问题:
    (1)根据表中数据,你认为滑块到达斜面底端的速度与它通过的路程之间有什么样的关系?
    (2)分别写出在上述倾角下,滑块到达斜面底端的速度V与它通过的路程S之间的定量关系式.
    (3)若将滑块放在距地面高为H的空中由静止自由下落(不受任何阻力),你猜测,滑块落到地面时的速度V跟下落高度H之间应有什么样的定量关系?简要说明理由.

    本题信息:物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “如图所示,某同学将一滑块沿倾角为θ的光滑斜面由静止释放,滑块沿斜面作变速直线运动.他设法测出了滑块到达斜面底端时的速度V.改变滑块在斜面上的初始位置...” 主要考查您对

斜面的机械效率

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 斜面的机械效率
斜面的机械效率:
有用功 W有用=Gh
总功 W=Fl
W=Gh+fl
(f为摩擦力)
额外功 W额外=W-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

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