斜面装置实验

① 某同学用下图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下

因为 Vo*T + 1/2 a T*T = S 两边抄除以袭时间T 有S/T=Vo + 1/2 a*T 图像表现为直线 斜率为 1/2a 所以2倍为加速度 Vo为初速度 a 为加速度 T为运动时间 S/T 即为图的纵坐标 T 为横坐标

② 如图是小明同学做“探究斜面的机械效率”的实验装置．（1）请计算斜面坡度为60°时的机械效率．（2）请你

（1）W_有=Gh=0.5N×0.28m=0.14J；
W_总=Fs=0.45N×0.4m=0.18J；
η=

W有

W总

=

0.14J

0.18J

×100%=77.8%．
（2）由表中数据知，斜面的粗糙程度、物重、斜面长不变，斜面越缓，拉力越小，机械效率越低．反之，拉力越大，机械效率越高；
（3）由（2）中的分析可知楼梯越缓，上楼所用的力越小．
故答案为：
（1）77.8；
（2）缓，高；
（3）缓．

③ 斜面的机械效率和什么因素有关马明同学猜想可能与斜面的倾斜度有关．下面是马明同学的实验装置（1）请

（1）η=

W有

W总

=

0.1J

0.14J

=71.43%．
（2）由表格数据知，结论1：沿斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面倾斜角度越大，拉力越大．
结论2：在粗糙程度相同的条件下，斜面坡度越大机械效率越大．
（3）相同条件下，斜面越缓越省力，所以为了省力，设计楼梯要缓一些．
故答案为：（1）71.43；（2）大；大；（3）缓．

④ 如图所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”的实验装置及实验数据记录表： 斜面的倾斜程度 物

（1）沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做匀速直线回运动．
（2）比较表中“答物块重”和“沿斜面的拉力”两栏对应的数据，由实验数据可知，在同一次实验中，拉力总是小于重力，由此可知斜面是一种省力的简单机械．
（3）由表中实验数据可知，实验控制了斜面长度不变而高度不断变化，斜面的倾斜程度不断变化，实验研究的是斜面成像程度对斜面机械效率的影响，由表中实验数据可知：在物体重力与斜面长度不变时，斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高．
（4）由表中第2组实验数据可知，W_总=Fs=6.7N×1m=6.7J，
W_有用=Gh=10N×0.3m=3J，额外功：W_额=W_总-W_有用=6.7J-3J=3.7J，
∵W_额=fs，
∴摩擦力f=

W额

s

=

3.7J

1m

=3.7N．
故答案为：（1）匀速直线；（2）沿斜面拉力；省力；（3）斜面倾斜程度；在物体重力与斜面长度不变时，斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高．（4）3.7．

⑤ （2013阜新）如图所示是某同学探究“斜面的机械效率”实验装置图．实验前他做了如下猜想：A．斜面的机械

（1）由表中第抄四组实验袭数据可知，W_有=Gh=×0.3m=0.6J，W_总=Fs=1.6N×0.5m=0.8J，
斜面效率η=

W有用

W总

=

0.6J

0.8J

=75%；
（2）由表中3、4两次实验数据可知，在斜面粗糙程度不同而斜面的倾斜程度相同时，
斜面的效率不同，由此可知，斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关，故猜想A正确．
（3）由表中第1、2、3此实验数据可知，当斜面粗糙程度相同时，斜面越陡机械效率越高．
故答案为：（1）如上表所示；（2）3、4；（3）高．

⑥ 小明和兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发表了下列不同的

A、物块在斜面上匀速运动时，沿斜面向上受到拉力作用，沿斜面向下受回到摩擦力和重答力沿斜面的分力作用，所以拉力和摩擦力不是平衡力，故A错误；
B、因为斜面的机械效率为η=

W有

W总

=

Gh

FS

，而木块匀速运动时，拉力F和物重G不变，h与S的比值也不变，所以η不变，故B正确；
C、机械能包括动能和势能，而木块匀速运动，所以动能不变；但是物体的高度在增加，所以木块的重力势能增大，故木块的机械能增大，故C错误；
D、因为物体沿斜面上升时，要克服摩擦力做功，故D正确．
故选BD．

⑦ 回顾实验和探究：测量斜面机械效率的实验装置如图（1）实验所用的测量工具______和______．（2）下表为某

（1）实验所用的测量工具弹簧测力计和刻度尺．
（2）①由表中第三组实验数据可知，有用功W=Gh=3N×0.1m=0.3J，
总功W_总=Fs=2.5N×0.2m=0.5J；斜面的机械效率η=

W

W总

=

0.3J

0.5J

=60%，
实验数据如下表所示．

接触面	粗糙程度	物重/N	斜面高度/m	斜面长/m	拉力/N	机械效率
木板面	光滑	6	0.1	0.2	4	75%
木板面	光滑	3	0.1	0.2	2	75%
毛巾面	粗糙	3	0.1	0.2	2.5	60%

②a、由表中前两次实验数据可知，同一斜面，物体的重力不同，斜面的机械效率相同，
由此可知，同一斜面的机械效率大小与重物的重力无关．
b、由后两次实验的实验数据可知，在斜面的高度和长度一定时，斜面越粗糙，机械效率越低；
综合分析可知：在斜面高度和长度一定时，斜面的机械效率与物体的重力无关，与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙，机械效率越低．
故答案为：（1）弹簧测力计；刻度尺；（2）①实验数据如上表所示；②在斜面高度和长度一定时，斜面的机械效率与物体的重力无关，与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙，机械效率越低；a、无关；b、低．

⑧ 小明同学用如图所示的装置测定斜面的机械效率，实验记录结果如下表： 实验次数 斜面倾斜程度 物

（复1）由第3次实验数据可知，制有用功W_有=Gh=5N×0.3m=1.5J，
总功W_总=Fs=2.4N×1m=2.4J，斜面效率η=

W有

W总

×100%=

1.5J

2.4J

×100%=62.5%；
（2）由表中实验数据可知，在物重、斜面粗糙程度相同的情况下，斜面越陡斜面机械效率越高；
（3）由表中实验数据可知，斜面越陡，拉力越大；
故答案为：（1）1.5；2.4；62.5%；（2）越高；（3）大．

⑨ 下图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置

解答：

解：（1）由表中数据可见需要测量的物理量有四个：物块的重力、专沿斜面的拉属力、物块上升的高度、物块移动的距离，其中前两个由弹簧测力计完成，后两个由刻度尺来完成测量，因此还需要补充的器材是：刻度尺．

（2）①分析实验1、2，接触面的粗糙程度、物块重相同，斜面的倾斜程度不同，机械效率不同，研究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系（有关）；

分析实验2、3，斜面的倾斜程度、接触面的粗糙程度相同，物块重不同，机械效率相同，研究的是斜面的机械效率与物块重的关系（无关）；

分析实验3、4，斜面的倾斜程度、物块重相同，接触面的粗糙程度不同，机械效率不同，研究的是斜面的机械效率与接触面粗糙程度的关系；

由此可见斜面的机械效率与接触面粗糙程度、物块重斜面、倾斜程度的关系．

故答案为：（1）刻度尺；（2）①接触面粗糙程度；物块重斜面；倾斜程度；②71%．

点评：

本题为斜面机械效率的测量实验，考查了测量工具的选择、机械效率的计算、影响机械效率大小的因素，利用好控制变量法分析是本题的关键．

⑩ 如图是探究小车在斜面上运动情况的装置图．（1）所需测量仪器：①______，②______．（2）实验步骤：①把

（1）探究小车在斜面上运动情况的原理是v=

s

t

，其中路程s用刻度尺测量，所用时间t用电子表测量．故所需测量仪器是①刻度尺；②电子表；
（2）Ⅰ、由题意知：s_AB=s_BC，由图知：t_AB=4s，t_BC=2s，
由公式v=

s

t

知：v₁＜v₂，所以小车在斜面上是变速直线运动；
Ⅱ、小车在后一段路程平均速度是v_BC=

sBC

tC-tB

；
Ⅲ、由上知，v₁＜v₂，而v₃是全程的平均速度，所以一定大于v₁，小于v₂，即v₂＞v₃＞v₁．
故答案为：（1）刻度尺；电子表；（2）变速；路程相同，所用时间不同；

sBC

tC-tB

；v₂、v₃、v₁．