Question

20．如图所示，小明利用两个倾角不同的光滑斜面进行实验，将同一木块分别从两斜面底端匀速拉至斜面顶端时，拉力F_甲＜F_乙，拉力所做的功W_甲=W_乙．若将木块分别从两光滑斜面顶端自由释放，则木块到达斜面底端的速度υ_甲=υ_乙（以上均选填“＞”、“=”或“＜”）．

Answer 1

分析 ①沿斜面将物体由低端拉到顶端的过程中，克服物重的拉力与斜面的长度有关：斜面越长越省力；
②斜面光滑时，可认为摩擦力为零，则额外功为零，据此可比较拉力做的功；
③木块从两光滑斜面顶端自由释放，到达斜面底端的过程中，把重力势能转化为动能，速度大小关系根据质量大小关系判断．

解答 解：①已知同一木块在高度相同的光滑斜面上运动，所以拉力做的功等于克服重力做的功，即Fs=Gh，由于甲斜面长度较大，所以拉力较小，即F_甲＜F_乙；
②斜面光滑，则摩擦力为零，两次所做的额外功为零，拉力做的功等于克服重力做的功，即Fs=Gh，所以两次做功相同，即W_甲=W_乙．
③已知同一木块在高度相同的光滑斜面上滑下，重力势能全部转化为动能，即木块到达底端的动能相同；又因为木块质量相同，所以速度相同，即v_甲=v_乙．
故答案为：＞；=；=．

点评 此题考查了使用斜面时拉力、做功大小的比较、拉力与斜面长度的关系以及影响动能的因素，是力学重要的规律，有一定的难度，把握基本规律并且灵活应用，是解答此题的关键．