Question

在探究斜面機(jī)械效率的試驗(yàn)中，小明提出了“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān)”的猜想．
（1）要測(cè)量斜面的機(jī)械效率，除了長(zhǎng)木板和木塊（如圖所示）外，還需要的主要測(cè)量工具是刻度尺和

 

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（2）在試驗(yàn)過程中，應(yīng)沿斜面向上拉動(dòng)木塊，使其做

 

運(yùn)動(dòng)．作出此時(shí)木塊受到摩擦力的示意圖．
（3）要驗(yàn)證以上猜想，需要控制不變的因素有：

 

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Answer 1

分析：（1）由實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹�，需要測(cè)量拉力、重力和移動(dòng)的距離的工具；
（2）利用斜面提升重物，有用功是克服物體重力而做的功，額外功主要是克服摩擦力而做的功，物體加速運(yùn)動(dòng)，會(huì)使物體的動(dòng)能增加，從而增加額外功，所以拉力方向必須與摩擦力方向保持在同一條直線上，且勻速拉動(dòng)物體；摩擦力的方向和相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反；
（3）研究斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度關(guān)系，應(yīng)控制斜面的粗糙程度，斜面的長(zhǎng)度，物體的重力不變．

解答：解：（1）由實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹�，需要測(cè)拉力、重力和移動(dòng)的距離的工具；測(cè)距離的工具刻度尺已選擇，還缺少測(cè)量力的工具：彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）為了便于測(cè)量拉力和盡量減小不必要的額外功，應(yīng)保持木塊沿斜面向上拉動(dòng)木塊，使其做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
摩擦力的方向和相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，所以摩擦力的方向是沿斜面向下，摩擦力的示意圖如下：

（3）研究斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度關(guān)系，應(yīng)只改變斜面的傾斜程度，應(yīng)控制其它所用可變的因素，如：木板的粗糙程度，木板的長(zhǎng)度，木塊的重力，即同一木塊、同一木板可達(dá)到要求．
故答案為：（1）彈簧測(cè)力計(jì)；（2）勻速直線；摩擦力的示意圖如上圖；（3）同一木板、同一木塊．

點(diǎn)評(píng)：本題考查探究斜面機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量的物理量、影響因素、力的示意圖的畫法等，必須熟練掌握控制變量法．