题目内容
【题目】小明用图甲所示装置探究“斜面的机械效率”.
实验前他有如下猜想:
斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关。
斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
(1)实验中,沿斜面拉动物体时,应使其做______运动。
(2)下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据。
①第2次实验时斜面的机械效率为______%。
②进行这两次对比实验是为了研究猜想______。
③第1次实验中,木块所受摩擦力为______。
(3)小明利用该实验装置进一步研究发现,将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面,用弹簧测力计把5N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中,额外功随斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)的变化关系图象如图乙所示。
①由图象可知:W额外与L成______比。
②当斜面的水平长度时,拉力做的总功为______J。
③若将木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为______N。
【答案】 匀速 80 A 0.6 正 2.3 2
【解析】(1)实验中,沿斜面拉动物体时,根据二力平衡的原理,应使其做匀速直线运动。
(2)①第2次实验时斜面的机械效率为:
②进行这两次对比,物体升高的高度与斜面的长成比例,即斜面的倾斜程度相同,而小车与木块和木板的接触面摩擦力不同,所以实验是为了研究猜想A,即机械效率与摩擦力的关系。
③第1次实验中,有用功为:
总功为:
额外功为:
木块所受摩擦力为:。
(3)①由图象可知,额外功与斜面的水平长度L的关系为一直线,即W额外与L成正比。
②当斜面的水平长度时,则斜面高为:
此时有用功为:
由图知,此时额外为为0.8J,
拉力做的总功为:
③若将木板平放在水平桌面上,即斜面长为0.5m,根据额外功与斜面的水平长度L成正比的关系可得:,解得:
根据得:摩擦力为:
即弹簧测力计的示数为2N。