题目内容
小明在探究“斜面的机械效率”的实验中，用长度S=0.50m的木板搭成一个斜面，用弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端．
（1）小明在实验中，调整斜面的高度为h=0.22m，将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测力计的示数F=4.0N，则有用功为______J，机械效率为______．
（2）小明利用上述器材进一步研究发现，木板搭成倾角不同的斜面时，将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中，额外功W额外与斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）有如下关系：
| L（m） | 0.45 | 0.40 | 0.35 | 0.30 |
| W额外（J） | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.60 |
解：（1）有用功W有用=Gh=5N×0.22=1.1J，
总功W总=Fs=4N×0.5m=2J，
斜面的效率η=
=
=55%；
（2）由表中实验数据可知，W额外与L成正比；
当斜面的水平长度L=0.40m时，
斜面高度h′=
=
=0.3m，
此时有用功W有用′=Gh′=5N×0.3m=1.5J，
总功W总′=W有用′+W额外=1.5J+0.80J=2.3J，
效率η′=
=
=65.2%；
当木板平放在水平桌面上，斜面的水平长度L=S=0.50m，
设此时的额外功为W，则
=
，W=1J，
∵W=fS，∴f=
=
=2N，
物体做匀速运动，由平衡条件得：
弹簧测力计的拉力F=f=2N；
故答案为：（1）1.1；55%；（2）正；65.2%；2．
分析：（1）由功的计算公式求出有用功与总功，然后由效率公式求出斜面的效率．
（2）分析表中实验数据，得出额外功与斜面水平长度的关系；
根据斜面的长度与斜面水平长度，由勾股定理求出斜面的高度，
然后由功的公式求出有用功与总功，由效率公式求出斜面的效率；
当木板放在水平面上时，克服摩擦力做的功为额外功，
根据额外功与斜面水平长度的关系求出斜面水平时的额外功，
由功的公式求出摩擦力，然后由平衡条件求出弹簧测力计的拉力．
然后由功的计算公式求出．
点评：本题考查了求斜面效率、实验数据分析、求拉力等问题，有一定的难度；掌握功的计算公式、效率公式、总功与有用功与额外功间的关系即可正确解题．
总功W总=Fs=4N×0.5m=2J，
斜面的效率η=
==55%；（2）由表中实验数据可知，W额外与L成正比；
当斜面的水平长度L=0.40m时，
斜面高度h′=
==0.3m，此时有用功W有用′=Gh′=5N×0.3m=1.5J，
总功W总′=W有用′+W额外=1.5J+0.80J=2.3J，
效率η′=
==65.2%；当木板平放在水平桌面上，斜面的水平长度L=S=0.50m，
设此时的额外功为W，则
=，W=1J，∵W=fS，∴f=
==2N，物体做匀速运动，由平衡条件得：
弹簧测力计的拉力F=f=2N；
故答案为：（1）1.1；55%；（2）正；65.2%；2．
分析：（1）由功的计算公式求出有用功与总功，然后由效率公式求出斜面的效率．
（2）分析表中实验数据，得出额外功与斜面水平长度的关系；
根据斜面的长度与斜面水平长度，由勾股定理求出斜面的高度，
然后由功的公式求出有用功与总功，由效率公式求出斜面的效率；
当木板放在水平面上时，克服摩擦力做的功为额外功，
根据额外功与斜面水平长度的关系求出斜面水平时的额外功，
由功的公式求出摩擦力，然后由平衡条件求出弹簧测力计的拉力．
然后由功的计算公式求出．
点评：本题考查了求斜面效率、实验数据分析、求拉力等问题，有一定的难度；掌握功的计算公式、效率公式、总功与有用功与额外功间的关系即可正确解题．
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（1）小明在实验中，调整斜面的高度为h=0.22m，将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测力计的示数F=4.0N，则有用功为 J，机械效率为 ．
（2）小明利用上述器材进一步研究发现，木板搭成倾角不同的斜面时，将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中，额外功W额外与斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）有如下关系：
|
L（m） |
0.45 |
0.40 |
0.35 |
0.30 |
|
W额外（J） |
0.90 |
0.80 |
0.70 |
0.60 |
通过数据分析，小明得出初步结论：W额外与L成 比，小明查阅资料后证实此结论是正确的．根据此结论，当斜面的水平长度L=0.40m时，斜面的机械效率为 ；当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．
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| L（m） | 0.45 | 0.40 | 0.35 | 0.30 |
| W额外（J） | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.60 |