题目内容
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(1)如图甲所示那样,测量木块重量时,应使木块保持
静止
静止
状态,并依据二力平衡
二力平衡
条件得出木块重量的大小等于弹簧测力计的示数.(2)将木块放在如图乙所示的斜面上,并用测力计沿斜面匀速向上拉木块,收集到右上表的数据:
①求最陡时斜面的效率;在此过程中木块所受的摩擦力.
②分析表格数据发现摩擦力
小于
小于
拉力(选填“大于”、“小于”或“等于”),从做功的角度分析,原因是总功大于额外功.
总功大于额外功.
.斜面倾斜程度 | 木块所受重力G/N | 斜面高度h/m | 斜面长度s/m | 沿斜面拉力F/N |
较缓 | 5 | 0.2 | 1 | 2 |
较陡 | 5 | 0.3 | 1 | 2.6 |
最陡 | 5 | 0.4 | 1 | 3.2 |
分析:(1)当木块静止(或做匀速直线运动)时,木块处于平衡状态,受平衡力作用,由二力平衡条件可知,木块重力等于弹簧测力计拉力.
(2)根据表中实验数据求出有用功、总功、额外功,由效率公式求出效率,由功个变形公式求出摩擦力,分析表中实验数据得出实验结论.
(2)根据表中实验数据求出有用功、总功、额外功,由效率公式求出效率,由功个变形公式求出摩擦力,分析表中实验数据得出实验结论.
解答:解:(1)测量木块重量时,应使木块保持静止状态,并依据二力平衡条件得出木块重量的大小等于弹簧测力计的示数.
(2)①由表中实验数据可知,斜面最陡时,W有用=Gh=5N×0.4m=2J,总功W总=Fs=3.2N×1m=3.2J,斜面的效率η=
×100%=
×100%=62.5%;
额外功(克服摩擦力的功)W额=W总-W有用=3.2J-2J=1.2J,∵W=Fs,∴摩擦力f=
=
=1.2N.
②由最后一组实验数据可知,摩擦力1.2N小于拉力3.2N,由表中实验数据可知,摩擦力小于拉力;
由于物体在拉力与摩擦力上移动的距离大小相等,总功总是大于额外功,因此摩擦力总是小于拉力.
故答案为:(1)静止;二力平衡;(2)①62.5%;1.2N;②小于;总功大于额外功.
(2)①由表中实验数据可知,斜面最陡时,W有用=Gh=5N×0.4m=2J,总功W总=Fs=3.2N×1m=3.2J,斜面的效率η=
W有用 |
W总 |
2J |
3.2J |
额外功(克服摩擦力的功)W额=W总-W有用=3.2J-2J=1.2J,∵W=Fs,∴摩擦力f=
W额外 |
s |
1.2J |
1m |
②由最后一组实验数据可知,摩擦力1.2N小于拉力3.2N,由表中实验数据可知,摩擦力小于拉力;
由于物体在拉力与摩擦力上移动的距离大小相等,总功总是大于额外功,因此摩擦力总是小于拉力.
故答案为:(1)静止;二力平衡;(2)①62.5%;1.2N;②小于;总功大于额外功.
点评:本题考查了测木块重力、求斜面效率、摩擦力大小、分析摩擦力与拉力的关系等问题,应用二力平衡条件、功的计算公式、效率公式,掌握总功、有用功与额外功的关系,即可正确解题.
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