Question

【题目】下图是某小组同学测量斜面机械效率的实验装置．实验时，用木块将带有刻度的平木板垫起．构成一个斜面．
（1）用弹簧测力计拉着小车从底端位置A沿斜面匀速运动到位置B．弹簧测力计的示数为1.25N，此时斜面的机械效率为 ． 小车与斜面的摩擦力为N．
（2）若将木块向右移，使木块左端与长木板80cm处对齐，重复（1）中的实验，弹簧测力计的示数为0.8N，此时斜面的机械效率为 ． 比较（1）、（2）可知，斜面的机械效率与斜面的有关．
（3）若将小车四轮朝上倒置，重复（2）中的实验，则弹簧测力计示数变 ， 机械效率变 ． 比较（2）、（3）可知，斜面的机械效率与接触面的有关．
（4）请在图中画出小车在斜面上所受的重力和摩擦力的示意图．

Answer 1

【答案】
（1）80%；0.25
（2）93.8%；倾斜程度
（3）大；低；粗糙程度
（4）解：如下所示：

【解析】解：（1）由图可知，物体在斜面上移动的距离：

s1=80cm=0.8m，

上升的高度：

h=40cm=0.4m；

滑轮组的机械效率η1= = = =80%；

若为理想情况，根据功的原理：

Gh=Fs，

沿斜面的拉力：

F= = =1N，故小车与斜面的摩擦力为：

f=F1﹣F=1.25N﹣1N=0.25N；（2）若将木块向右移，使木块左端与长木板80cm处对齐时，

物体在斜面上移动的距离s1=0.8m，上升的高度h=30cm=0.3m；

滑轮组的机械效率η2= = = ≈93.8%，

比较（1）、（2）可知，斜面的倾斜程度不同，斜面的机械效率不同，故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关．（3）当将小车四轮朝上倒置时，变滚动摩擦为滑动摩擦，摩擦力变大；

根据二力平衡条件可知，弹簧测力计的示数变大；

摩擦力变大时，木块克服斜面的摩擦所做的额外功变大，在有用功不变时，斜面的机械效率变小；

从而可知斜面的机械效率与接触面的粗糙程度有关；（4）小车受的重力方向竖直向下，作用点在重心，受到摩擦力方向沿斜面向下，为美观，摩擦力的作用点可在重心上，如下所示：

所以答案是：（1）80%；0.25；（2）93.8%；倾斜程度；（3）大；低；粗糙程度；（4）如上所示．