Question

【题目】在探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系”实验中，所用的实验器材有：支架、带有滑轮的长木板（滑轮与木板之间的距离是可调的）、带挂钩的木块、弹簧测力计、棉布、毛巾、刻度尺、细线等．实验装置如图所示．

（1）为保证实验数据准确，读数时木块必须处在_____状态．

（2）通过长木板上的定滑轮拉木块的优点是_________（写一条）．

（3）测得的实验数据如下表：

实验次数	斜面倾斜程度	接触面	木块重G/N	斜面高度h/m	拉力F/N	斜面长s/m	机械效率η
1	最陡	木板与木板	5.0	0.20	4.5	0.30	74.1%
2	较陡	木板与木板	5.0	0.20	3.8	0.40	65.8%
3	较缓	木板与木板	5.0	0.20	3.4	0.50	58.9%
4	较缓	木板与棉布	5.0	0.20	4.0	0.50
5	较缓	木板与毛巾	5.0	0.20	4.8	0.50	41.7%

①第4次实验测得的机械效率η=_______．

②第5次在毛巾面上运动时，木块受到的摩擦力为________N．

③根据第1、2、3三次实验的信息，可得出的结论是：_____．

Answer 1

【答案】匀速直线运动 拉物体时，能使木块所受拉力的方向与木板的方向平行 50% 2.8 当斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高

【解析】

用弹簧测力计测拉力时，要其做匀速直线运动，根据二力平衡条件知，这样的示数才准确，因此，滑轮也为这一实验要求发挥了作用；

计算机械效率时要明确各量的关系，代入公式进行计算；

根据有用功和额外功得出：Fs=Gh+fs，把第四次实验中的数据代入此式，解方程可算出f；

分析实验数据时，要明确变量与不变量是什么，再分析变量间的数量关系。

（1）只有木块做匀速运动时，弹簧测力计的示数与摩擦力大小相等，弹簧测力计的示数才更准确；

（2）利用滑轮改变了一下绳子的方向，使木块所受拉力的方向与木板的方向始终平行，使示数更加准确稳定，读数时也更方便；

（3）①第4次实验的机械效率：

；

②因为，，，，

所以得：，

把第5次实验数据代入上式得：，

解得：；

③比较第1、2、3三次实验可以看出，这是在斜面粗糙程度不变的情况下进行的研究，且斜面越陡，机械效率越高，因此，可得出的结论是：斜面粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高。