Question

【題目】在探究“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度和粗糙程度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：支架、帶有滑輪的長木板（滑輪與木板之間的距離是可調(diào)的）、帶掛鉤的木塊、彈簧測力計(jì)、棉布、毛巾、刻度尺、細(xì)線等．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．

（1）為保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，讀數(shù)時(shí)木塊必須處在_____狀態(tài)．

（2）通過長木板上的定滑輪拉木塊的優(yōu)點(diǎn)是_________（寫一條）．

（3）測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	斜面傾斜程度	接觸面	木塊重G/N	斜面高度h/m	拉力F/N	斜面長s/m	機(jī)械效率η
1	最陡	木板與木板	5.0	0.20	4.5	0.30	74.1%
2	較陡	木板與木板	5.0	0.20	3.8	0.40	65.8%
3	較緩	木板與木板	5.0	0.20	3.4	0.50	58.9%
4	較緩	木板與棉布	5.0	0.20	4.0	0.50
5	較緩	木板與毛巾	5.0	0.20	4.8	0.50	41.7%

①第4次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率η=_______．

②第5次在毛巾面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊受到的摩擦力為________N．

③根據(jù)第1、2、3三次實(shí)驗(yàn)的信息，可得出的結(jié)論是：_____．

Answer 1

【答案】勻速直線運(yùn)動(dòng) 拉物體時(shí)，能使木塊所受拉力的方向與木板的方向平行 50% 2.8 當(dāng)斜面的粗糙程度一定時(shí)，斜面的傾斜程度越大，機(jī)械效率越高

【解析】

用彈簧測力計(jì)測拉力時(shí)，要其做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件知，這樣的示數(shù)才準(zhǔn)確，因此，滑輪也為這一實(shí)驗(yàn)要求發(fā)揮了作用；

計(jì)算機(jī)械效率時(shí)要明確各量的關(guān)系，代入公式進(jìn)行計(jì)算；

根據(jù)有用功和額外功得出：Fs=Gh+fs，把第四次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)代入此式，解方程可算出f；

分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，要明確變量與不變量是什么，再分析變量間的數(shù)量關(guān)系。

（1）只有木塊做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)與摩擦力大小相等，彈簧測力計(jì)的示數(shù)才更準(zhǔn)確；

（2）利用滑輪改變了一下繩子的方向，使木塊所受拉力的方向與木板的方向始終平行，使示數(shù)更加準(zhǔn)確穩(wěn)定，讀數(shù)時(shí)也更方便；

（3）①第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率：

；

②因?yàn)?/span>，，，，

所以得：，

把第5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入上式得：，

解得：；

③比較第1、2、3三次實(shí)驗(yàn)可以看出，這是在斜面粗糙程度不變的情況下進(jìn)行的研究，且斜面越陡，機(jī)械效率越高，因此，可得出的結(jié)論是：斜面粗糙程度一定時(shí)，斜面的傾斜程度越大，機(jī)械效率越高。