Question

【題目】在探究“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和粗糙程度的關系”實驗中，所用的實驗器材有：支架、帶有滑輪的長木板（滑輪與木板之間的距離是可調的）、帶掛鉤的木塊、彈簧測力計、棉布、毛巾、刻度尺、細線等．實驗裝置如圖所示．

（1）為保證實驗數據準確，讀數時木塊必須處在_____狀態(tài)．

（2）通過長木板上的定滑輪拉木塊的優(yōu)點是_________（寫一條）．

（3）測得的實驗數據如下表：

實驗次數	斜面傾斜程度	接觸面	木塊重G/N	斜面高度h/m	拉力F/N	斜面長s/m	機械效率η
1	最陡	木板與木板	5.0	0.20	4.5	0.30	74.1%
2	較陡	木板與木板	5.0	0.20	3.8	0.40	65.8%
3	較緩	木板與木板	5.0	0.20	3.4	0.50	58.9%
4	較緩	木板與棉布	5.0	0.20	4.0	0.50
5	較緩	木板與毛巾	5.0	0.20	4.8	0.50	41.7%

①第4次實驗測得的機械效率η=_______．

②第5次在毛巾面上運動時，木塊受到的摩擦力為________N．

③根據第1、2、3三次實驗的信息，可得出的結論是：_____．

Answer 1

【答案】勻速直線運動 拉物體時，能使木塊所受拉力的方向與木板的方向平行 50% 2.8 當斜面的粗糙程度一定時，斜面的傾斜程度越大，機械效率越高

【解析】

用彈簧測力計測拉力時，要其做勻速直線運動，根據二力平衡條件知，這樣的示數才準確，因此，滑輪也為這一實驗要求發(fā)揮了作用；

計算機械效率時要明確各量的關系，代入公式進行計算；

根據有用功和額外功得出：Fs=Gh+fs，把第四次實驗中的數據代入此式，解方程可算出f；

分析實驗數據時，要明確變量與不變量是什么，再分析變量間的數量關系。

（1）只有木塊做勻速運動時，彈簧測力計的示數與摩擦力大小相等，彈簧測力計的示數才更準確；

（2）利用滑輪改變了一下繩子的方向，使木塊所受拉力的方向與木板的方向始終平行，使示數更加準確穩(wěn)定，讀數時也更方便；

（3）①第4次實驗的機械效率：

；

②因為，，，，

所以得：，

把第5次實驗數據代入上式得：，

解得：；

③比較第1、2、3三次實驗可以看出，這是在斜面粗糙程度不變的情況下進行的研究，且斜面越陡，機械效率越高，因此，可得出的結論是：斜面粗糙程度一定時，斜面的傾斜程度越大，機械效率越高。