Question

【題目】小明用圖甲所示裝置探究“斜面的機械效率”．

實驗前他有如下猜想：

斜面的機械效率可能與物體所受的摩擦力有關。

斜面的機械效率可能與斜面的傾斜程度有關。

（1）實驗中，沿斜面拉動物體時，應使其做______運動。

（2）下表是小明探究過程中記錄的兩次對比實驗數(shù)據(jù)。

①第2次實驗時斜面的機械效率為______%。

②進行這兩次對比實驗是為了研究猜想______。

③第1次實驗中，木塊所受摩擦力為______。

（3）小明利用該實驗裝置進一步研究發(fā)現(xiàn)，將長50cm的木板搭成傾角不同的斜面，用彈簧測力計把5N的物塊從斜面底端拉至頂端的過程中，額外功隨斜面的水平長度L（木板在水平面上的正投影長度）的變化關系圖象如圖乙所示。

①由圖象可知：W額外與L成______比。

②當斜面的水平長度時，拉力做的總功為______J。

③若將木板平放在水平桌面上，水平勻速拉動木板上的物塊時，彈簧測力計的示數(shù)為______N。

Answer 1

【答案】 勻速 80 A 0.6 正 2.3 2

【解析】（1）實驗中，沿斜面拉動物體時,根據(jù)二力平衡的原理，應使其做勻速直線運動。

（2）①第2次實驗時斜面的機械效率為：

②進行這兩次對比，物體升高的高度與斜面的長成比例，即斜面的傾斜程度相同，而小車與木塊和木板的接觸面摩擦力不同，所以實驗是為了研究猜想A，即機械效率與摩擦力的關系。

③第1次實驗中，有用功為：

總功為：

額外功為：

木塊所受摩擦力為：。

（3）①由圖象可知，額外功與斜面的水平長度L的關系為一直線，即W額外與L成正比。

②當斜面的水平長度時，則斜面高為：

此時有用功為：

由圖知，此時額外為為0.8J，

拉力做的總功為：

③若將木板平放在水平桌面上，即斜面長為0.5m，根據(jù)額外功與斜面的水平長度L成正比的關系可得：，解得：

根據(jù)得：摩擦力為：

即彈簧測力計的示數(shù)為2N。