Question

15．如圖所示是某一科學(xué)小組探究“斜面的機械效率”實驗裝置及實驗數(shù)據(jù)記錄表：

斜面的傾斜程度	物塊重（N）	斜面高（m）	沿斜面拉力（N）	斜面長（m）	機械效率
較緩	10	0.1	5.0	1
較陡	10	0.3	6.7	1	45%
最陡	10	0.5	8.0	1	62.5%

（1）沿斜面拉動木塊時，為使測力計的示數(shù)穩(wěn)定，應(yīng)盡量使木塊做勻速直線運動；表格中空缺一項數(shù)據(jù)為20%．
（2）比較表中“物塊重”和“沿斜面拉力”兩欄對應(yīng)的數(shù)據(jù)，可知斜面是一種省力（選填“省力”或“費力”）的簡單機械．
（3）本實驗研究了斜面的傾斜程度對斜面機械效率的影響．
（4）表中數(shù)據(jù)中，斜面最陡時，物塊受到斜面的摩擦力是3N．

Answer 1

分析 （1）應(yīng)沿斜面勻速拉動木塊，讓木塊做勻速直線運動；根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出第一次的機械效率；
（2）分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)所控制的變量與實驗現(xiàn)象分析答題；
（3）分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗所控制的變量與實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論；
（4）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)求出額外功，然后由功的計算公式求出摩擦力．

解答 解：
（1）沿斜面拉動木塊時，為使測力計的示數(shù)穩(wěn)定，應(yīng)盡量使木塊做勻速直線運動；
第一次的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{10N×0.1m}{50N×1m}$×100%=20%；
（2）比較表中“物塊重”和“沿斜面的拉力”兩欄對應(yīng)的數(shù)據(jù)，由實驗數(shù)據(jù)可知，在同一次實驗中，拉力總是小于重力，由此可知斜面是一種省力的簡單機械；
（3）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，實驗控制了斜面長度不變而高度不斷變化，斜面的傾斜程度不斷變化，實驗研究的是斜面成像程度對斜面機械效率的影響，由表中實驗數(shù)據(jù)可知：在物體重力與斜面長度不變時，斜面傾斜程度越大，斜面機械效率越高；
（4）由表中第3組實驗數(shù)據(jù)可知，W_總=Fs=8N×1m=8J，
W_有=Gh=10N×0.5m=5J，額外功：W_額=W_總-W_有=8J-5J=3J，
因為W_額=fs，
所以摩擦力f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{3J}{1m}$=3N．
故答案為：（1）勻速直線；20%；（2）沿斜面拉力；省力；（3）斜面的傾斜程度；（4）3．

點評 本題考查了實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)分析、求摩擦力，應(yīng)用控制變量法、認真分析實驗數(shù)據(jù)、應(yīng)用功的計算公式即可正確解題．