Question

【题目】如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置．小名猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小悦猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关.表格是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据.

（1）实验时，沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做______运动．

（2）通过比较表格中“物块重”和“______”两栏对应的数据，可知斜面是一种省力的简单机械．

实验 次数	斜面的倾 斜程度	物块重 力G/N	斜面高 度h/m	拉力 F/N	斜面长 度S/m	机械效 率η
1	较缓	10	0.2	5.5	1	36.4%
2	较陡	10	0.4	7.0	1	57.1%
3	最陡	10	0.6	8.5	1	70.6%

（3）表格实验数据验证了______（小名/小悦）的猜想，结论是：在其它条件一定时，斜面______，机械效率越高．

（4）第一次实验中，物块所受斜面的摩擦力为______N．

（5）请你进一步分析了实验数据，并结合所学物理知识，解决下列关于斜面的物理问题．图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度，木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑，该过程中斜面对木块的支持力______（做功/不做功）．木块到达斜面1、2底端时的速度分别为v1、v2，若斜面光滑，则v1______v2（大于/小于/等于）；若斜面粗糙程度相同，则v1______v2（大于/小于/等于）．

Answer 1

【答案】 匀速直线 拉力 小悦 倾斜程度越大（或越陡） 3.5 不做功 等于 大于

【解析】（1）沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做匀速直线运动．（2）比较表中“物块重”和“沿斜面的拉力”两栏对应的数据，由实验数据可知，在同一次实验中，拉力总是小于重力，由此可知斜面是一种省力的简单机械。（3）由表中实验数据可知，实验控制了斜面长度不变而高度不断变化，斜面的倾斜程度不断变化，实验研究的是斜面成像程度对斜面机械效率的影响，验证了小悦的猜想，由表中实验数据可知：在其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，机械效率越高。（4）由表中第1组实验数据可知，W总Fs5.5N×1m5.5J，W有用Gh10N×0.2m2J，额外功：W额W总W有用5.5J2J3.5J，∵W额fs，∴摩擦力f3.5N.(5) 木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑，该过程中物体受斜面支持力，但在力的方向上没有通过距离，故支持力对木块不做功, 木块到达斜面1、2底端时的速度分别为v1、v2，若斜面光滑，没有摩擦，物体的机械能没有损失，则v1v2；若斜面粗糙程度相同，斜面2较长，机械能损失较多，则v1v2．