5.
小红学过“机械效率”的知识后,产生了一个疑问:“机械的机械效率越高是否越省力?”针对这个问题,小红向老师借来了一只弹簧测力计,利用家中的“案板(切菜用)”和茶杯做了如下的探究(如图3):
(1)把杯子放在塑料袋中,向杯子中加入适量
的水,用弹簧测力计测得杯子和水的总重
力为G;
(2)用“案板”做斜面,如图1所示,把一只
水杯通过细绳与弹簧测力计连接,拉动弹簧测力计,使水杯沿斜面匀速移动到斜面顶端;
(3)分别测出拉力F,杯子移动的距离s和杯子升高的高度h;
(4)改变斜面的高度,做4次实验,记录实验数据如下表:
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
重力G/N |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
升高h/m |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
|
有用功W有/J |
|
0.75 |
1 |
1.25 |
|
拉力F/N |
1.6 |
2.2 |
2.7 |
3.1 |
|
移动距离s/m |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
|
总功W总 /J |
|
1.1 |
1.35 |
1.55 |
|
机械效率η |
|
0.68 |
|
0.81 |
Ⅰ.请计算并将数据填入表格中的4个空格
Ⅱ.小红的疑问是否得到解决?分析实验数据,能得到什么结论?
Ⅲ.完成上面的实验后,小红又产生了一个猜想:“如果减小斜面的摩擦,可以提高斜面的机械效率。”那么:
①请你用学过的知识说明小红的猜想是否正确(简述理由)
②请你设计一个实验,进一步证明你对小红的猜想所作出的判断。