Question

【題目】小紅學(xué)習(xí)了“機(jī)械效率”的知識(shí)以后，利用彈簧測(cè)力計(jì)、家中的案板和茶杯等器材做了以下實(shí)驗(yàn)．

A．在杯中加入適量的水，把杯子放在塑料袋中，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得杯子和水的重力G；

B．用案板做斜面(如圖所示)，用彈簧測(cè)力計(jì)將杯子沿斜面勻速向上拉至斜面頂端；

C．分別測(cè)出拉力F、杯子移動(dòng)的距離s和上升的高度h；

D．改變斜面的高度，做四次實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示．

(1)通過計(jì)算完成表中四個(gè)空格．

(2)觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別說明：在斜面上拖動(dòng)水杯，是省力還是費(fèi)力?省力或費(fèi)力情況與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系?斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系?

(3)完成上述實(shí)驗(yàn)后，小紅猜想“斜面的粗糙程度可能對(duì)它的機(jī)械效率有影響”．

①你認(rèn)為小紅的猜想是否有道理(簡(jiǎn)述理由)?

②若要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明小紅的猜想是否正確，在上述器材的基礎(chǔ)上還應(yīng)補(bǔ)充什么器材?在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)應(yīng)該注意哪些問題?請(qǐng)簡(jiǎn)要說明驗(yàn)證方法．

Answer 1

【答案】(1)0．5 0．8 0．625 0．74；(2)省力 斜面的傾斜程度越小越省力；斜面的傾斜程度越小，機(jī)械效率越小 (3)①有道理．因?yàn)�，粗糙程度不同摩擦不同，摩擦的大小�?huì)影響所做的額外功．②可以增加棉布或毛巾；要注意：保持斜面的坡度一定、茶杯和水的質(zhì)量一定(測(cè)出其重)；驗(yàn)證方法：先在案板上拉水杯，記下測(cè)力計(jì)讀數(shù)、水杯沿斜面拉動(dòng)的距離、上升的高度，然后在案板上鋪棉布或毛巾，再拉水杯，記下與上述相同的幾個(gè)物理量，分別計(jì)算效率進(jìn)行比較．

【解析】(1)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,①有用功：W有用1＝Gh1＝5N0.1m＝0.5J;總功：W總1＝F1s1＝1.6N0.5m＝0.8J;機(jī)械效率：η1＝100%＝100%＝62.5%；③機(jī)械效率：η3＝100%＝100%74%；(2)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，測(cè)力計(jì)拉力小于物體的重力，由此可知，在斜面上拖動(dòng)水杯省力；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：斜面的傾斜程度越小越省力；斜面的傾斜程度越小，機(jī)械效率越小；(3) ①有道理．因?yàn)�，粗糙程度不同摩擦不同，摩擦的大小�?huì)影響所做的額外功．②可以增加棉布或毛巾；要注意：保持斜面的坡度一定、茶杯和水的質(zhì)量一定(測(cè)出其重)；驗(yàn)證方法：先在案板上拉水杯，記下測(cè)力計(jì)讀數(shù)、水杯沿斜面拉動(dòng)的距離、上升的高度，然后在案板上鋪棉布或毛巾，再拉水杯，記下與上述相同的幾個(gè)物理量，分別計(jì)算效率進(jìn)行比較。