Question

【题目】在初中物理的学习中，我们曾用斜面做过多次探究实验，如图所示，甲是利用斜面“探究阻力对物体运动的影响”；乙是“测定斜面的机械效率”。 （忽略空气阻力）

（1）在甲实验探究中， “让小车从斜面的同一高度自由下滑”的操作步骤，这样操作的目的都是为了使小车_______________。

（2）在甲的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1，小球克服木板的摩擦力做的功为W2，则W1________W2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

（3）小宇通过上面的探究学习，思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态呢？她做出了以下猜想，你认为其中准确的是_______。（图中的黑点表示小红同学）

（4）如下表所示是小宇测定斜面机械效率实验的记录数据，表中①处的数据为______，分析表中数据，写出实验结论_____________。

斜面倾斜程度	木块所受重力G/N	斜面高度h/m	沿面拉力F/N	斜面长L/m	有用功 W有用/J	总功 W总/J	机械效率η
较缓	5	0.2	2.1	1	1	2.1	48%
较陡	5	0.5	3.6	1	2.5	3.6	69%
最陡	5	0.7	4.3	1	3.5	4.3	①

（5）请计算出当斜面较陡时，斜面的摩擦力大小为____________N。

Answer 1

【答案】到达水平面初速度相同 等于 A 其它条件相同时，斜面越陡机械效率越高 81% 1.1

【解析】

（1）为了使小车到达下面底端时的速度相同，让小车从斜面上同一高度滑下；

（2）在本实验中，小球的动能都用来克服摩擦力做功了，由于小球质量和速度相同，所以三次的动能相同，做的功也相同，所以小球克服毛巾的摩擦力做的功等于小球克服木板的摩擦力做的功，即W1=W2；

（3）图中当荡秋千运动到右侧最高点时是瞬间静止的，此时如果受到的力全部消失，根据牛顿第一定律可知，物体将保持静止状态不变，故A符合题意；

（4）最陡时机械效率为η=≈81%；由实验可看出其它条件相同时，斜面越陡，需要的拉力越大，机械效率越高；

（5）当斜面较陡时，额外功W额=W总-W有=3.6J-2.5J=1.1J，斜面的摩擦力大小f==1.1N。