Question

【题目】小明用图甲所示装置探究“斜面的机械效率”．

实验前他有如下猜想：

斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关。

斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。

（1）实验中，沿斜面拉动物体时，应使其做______运动。

（2）下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据。

①第2次实验时斜面的机械效率为______%。

②进行这两次对比实验是为了研究猜想______。

③第1次实验中，木块所受摩擦力为______。

（3）小明利用该实验装置进一步研究发现，将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面，用弹簧测力计把5N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中，额外功随斜面的水平长度L（木板在水平面上的正投影长度）的变化关系图象如图乙所示。

①由图象可知：W额外与L成______比。

②当斜面的水平长度时，拉力做的总功为______J。

③若将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。

Answer 1

【答案】 匀速 80 A 0.6 正 2.3 2

【解析】（1）实验中，沿斜面拉动物体时,根据二力平衡的原理，应使其做匀速直线运动。

（2）①第2次实验时斜面的机械效率为：

②进行这两次对比，物体升高的高度与斜面的长成比例，即斜面的倾斜程度相同，而小车与木块和木板的接触面摩擦力不同，所以实验是为了研究猜想A，即机械效率与摩擦力的关系。

③第1次实验中，有用功为：

总功为：

额外功为：

木块所受摩擦力为：。

（3）①由图象可知，额外功与斜面的水平长度L的关系为一直线，即W额外与L成正比。

②当斜面的水平长度时，则斜面高为：

此时有用功为：

由图知，此时额外为为0.8J，

拉力做的总功为：

③若将木板平放在水平桌面上，即斜面长为0.5m，根据额外功与斜面的水平长度L成正比的关系可得：，解得：

根据得：摩擦力为：

即弹簧测力计的示数为2N。