Question

【题目】某班同学在“测量斜面的机械效率”实验时，所用实验器材有长木板、支架、弹簧测力计、刻度尺、重力为5.4N木块（带挂钩）如图所示，将长木板和支架搭成长1.0m、高0.2m的斜面，用弹资测力计沿斜面向上匀速拉动木块。

(1)如图所示，此时弹簧测力计对木块的拉力为_____N；

(2)将木块匀速拉到斜面顶端，斜面的机械效率为_____；

(3)木块与斜面的摩擦力为_____N；

(4)在实验中若加速拉动木块到斜面顶端，则测得的机械效率与匀速拉动木块比较_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），请分析原因_____。

Answer 1

【答案】1.8 60% 0.72 偏小 重物重力和提升高度不变，有用功不变，加速拉动物体，弹簧测力计的拉力变大，斜面长度不变，拉力所做的总功偏大，机械效率偏小（或：偏小，加速拉动时，弹簧测力计的拉力变大，根据公式η＝Gh/Fs，G、h、s不变，F变大，会使机械效率偏小）

【解析】

(1)[1]如图所示，弹簧测力计的分度值是0.2N，指针所指位置示数即为弹簧测力计对木块的拉力为1.8N。

(2)[2]将木块匀速拉到斜面顶端，物体重力做的功为有用功

拉力做的功为总功

则斜面的机械效率为

(3)[3]将木块匀速拉到斜面顶端时，木块需要克服摩擦力做额外功为

根据W=Fs可得木块与斜面的摩擦力大小

(4)[4][5]物体的重力和提升的高度不变，即有用功不变，若加速拉动木块，弹簧测力计的的拉力变大，斜面的距离不变，则拉力做的总功会变大，所以测得的机械效率与匀速拉动木块比较会偏小或者加速拉动时，弹簧测力计的拉力变大，根据公式η＝Gh/Fs，G、h、s不变，F变大，会使机械效率偏小。