题目内容
【题目】如图所示,将一个重10 N的物体用沿斜面向上的拉力F=7.5 N匀速拉到斜面的顶端,物体沿斜面移动的距离s为5 m,上升的高度h为2 m,则人对物体做的有用功是______J,斜面的机械效率为______。在高度相同时,斜面越长越______(选填“省力”或“费力”)。
【答案】20 53.3% 省力
【解析】
(1)克服物体重力所做的功是有用功,利用W=Gh计算拉力所做的有用功;
(2)拉力所做的功是总功,利用W=Fs计算拉力所做的功;机械效率等于有用功与总功的比值;
(3)由功的原理分析斜面省力情况与斜面长度的关系。
(1)克服物体重力所做的功为有用功,则有用功:W有=Gh=10N×2m=20J;
(2)拉力做的总功:W总=Fs=7.5N×5m=37.5J;斜面的机械效率:;
(3)由功的原理可知,在高度相同时,斜面越长越省力。
【题目】在学过摩擦力知识后,小明想探究:摩擦力大小是否与压力、重力都有关系?他利用如图所示的装置进行探究实验,实验步骤如下:
①把金属盒放在质量不计的白纸上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
②将质量不计的氢气球系在金属盒上,读出台式测力计示数;拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
③再往金属盒注入适量的沙子,使台式测力计示数与步骤①中的示数相等,拉动白纸的过程中,读出弹簧测力计的示数。
实验相关数据如下表所示。
实验序号 | 台式测力计示数F1/N | 金属盒总重力G/N | 弹簧测力计示数F2/N |
① | 4.8 | 4.8 | 1.8 |
② | 3.2 | 4.8 | 1.2 |
③ | 4.8 | 6.4 | 1.8 |
(1)此实验与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比,拉动白纸进行实验具有容易操作的优点,具体体现在:__________________。(写出一条即可)
(2)实验中是通过________来改变金属盒总重力的。
(3)比较实验步骤________(填序号)的数据,说明摩擦力大小与重力无关。
(4)比较 ① ② 可得到的初步结论是__________________。