Question

【題目】小明用圖甲所示裝置探究“斜面的機(jī)械效率”．

實(shí)驗(yàn)前他有如下猜想：

斜面的機(jī)械效率可能與物體所受的摩擦力有關(guān)。

斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。

（1）實(shí)驗(yàn)中，沿斜面拉動(dòng)物體時(shí)，應(yīng)使其做______運(yùn)動(dòng)。

（2）下表是小明探究過(guò)程中記錄的兩次對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

①第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)斜面的機(jī)械效率為______%。

②進(jìn)行這兩次對(duì)比實(shí)驗(yàn)是為了研究猜想______。

③第1次實(shí)驗(yàn)中，木塊所受摩擦力為______。

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

①由圖象可知：W額外與L成______比。

②當(dāng)斜面的水平長(zhǎng)度時(shí)，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(dòng)木板上的物塊時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為______N。

Answer 1

【答案】 勻速 80 A 0.6 正 2.3 2

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中，沿斜面拉動(dòng)物體時(shí),根據(jù)二力平衡的原理，應(yīng)使其做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

（2）①第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)斜面的機(jī)械效率為：

②進(jìn)行這兩次對(duì)比，物體升高的高度與斜面的長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)是為了研究猜想A，即機(jī)械效率與摩擦力的關(guān)系。

③第1次實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)度L的關(guān)系為一直線，即W額外與L成正比。

②當(dāng)斜面的水平長(zhǎng)度時(shí)，則斜面高為：

此時(shí)有用功為：

由圖知，此時(shí)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(zhǎng)為0.5m，根據(jù)額外功與斜面的水平長(zhǎng)度L成正比的關(guān)系可得：，解得：

根據(jù)得：摩擦力為：

即彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N。