Question

14．在初中物理的學(xué)習(xí)中，我們曾用斜面做過多次探究實驗，如圖甲是利用斜面“探究阻力對物體運動的影響”；如圖乙是利用斜面“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”；如圖丙是“測定斜面的機械效率”．

（1）在甲、乙實驗探究中，都有讓小車從斜面的同一高度自由下滑的操作步驟，這樣操作的目的是什么？
（2）在甲、乙實驗探究中“阻力對物體運動的影響”和“小車動能的大小”分別是由什么來顯示的？
（3）如表是小明測定斜面機械效率實驗的記錄數(shù)據(jù)，請你完成表中①②處的數(shù)據(jù)，分析表中數(shù)據(jù)，寫出實驗結(jié)論．

斜面傾斜程度	木塊所受重力G/N	斜面高度h/m	沿斜面的拉力F/N	斜面長L/m	有用功W有/J	總功W總/J	機械效率η
較緩	5	0.2	2.1	1	1	2.1	48%
較陡	5	0.5	3.6	1	2.5	①	69%
最陡	5	0.7	4.3	1	3.5	4.3	②

Answer 1

分析 （1）實驗中，為使小車到達水平面的速度相同，應(yīng)讓小車從斜面上同一高度由靜止滑下；
（2）根據(jù)實驗的目的，觀察實驗現(xiàn)象得出答案；
（3）利用W=Fs計算總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計算機械效率．

解答 解：
（1）讓小車從斜面上同一高度滑下，這是為了使小車到達下面底端時的速度相同；
（2）甲實驗探究阻力對物體運動的影響，小車從斜面上同一高度由靜止滑下，接觸面的粗糙程度不同，小車滑動的距離不同，因此，是通過小車滑動的距離來顯示的；
圖乙是利用斜面“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”，應(yīng)讓小車從斜面上不同高度由靜止滑下，觀察木塊被推動的距離大小，探究速度與動能的關(guān)系，因此，是通過木塊被推動的距離來顯示的；
（3）較陡時總功為：W_總=FL=3.6N×1m=3.6J；
最陡時機械效率為η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{3.5J}{4.3J}$×100%≈81.4%
答：
（1）這樣操作的目的是使小車到達斜面底端時的速度相同；
（2）分別是由小車滑動的距離和木塊被推動的距離來顯示的；
（3）①3.6；②81.4%．

點評 此題將阻力對物體運動的影響實驗、探究影響物體動能大小的因素實驗和測定斜面的機械效率實驗結(jié)合，很好的體現(xiàn)了三個實驗間的聯(lián)系和區(qū)別，考查了控制變量法和轉(zhuǎn)化法的應(yīng)用，注意實驗結(jié)論的寫法．