Question

【題目】如圖所示是某實驗小組的同學們在探究“斜面的機械效率”的實驗，他們在實驗過程中收集的數據如下表所示。

實驗次數	傾斜程度	物塊重力G/N	斜面高h/m	拉力F/N	斜面長S/m	機械效率η
1	較緩	5	0．2	2．4	1	41．7%
2	較陡	5	0．5	3．4	1	73．5%
3	最陡	5	0．7	4．3	1	81．4%

（1）實驗過程中應拉動彈簧測力計沿斜面做____________運動。

（2）分析表中的數據可得出：斜面越緩越______（省力/費力）；當粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率越______（高/低）。

（3）為了探究斜面的機械效率與斜面粗糙程度的關系，該小組又進行了第4次實驗，他們在斜面上鋪上棉布，使斜面變粗糙，保持斜面高和長分別是0．5m和1m，讀出此時彈簧測力計的示數為4．5N，他們測得這種情況下斜面的機械效率為______，通過與表中第______次實驗的數據對比可以初步得到結論：在其它條件一定時，斜面越粗糙，斜面的機械效率越低。（計算結果精確到0．1%）

（4）通過對斜面機械效率的探究，你覺得用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊時，拉力F與摩擦力f的大小關系為F______f（選填“＞”、“＜”或“=”）

（5）第3次實驗中，摩擦力的大小為___________。

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Answer 1

【答案】（1）勻速直線 （2）省力 高 （3）55．6% 2 （4）＞ （5）0．8N

【解析】

試題分析：（1）為了保證彈簧測力計示數的穩(wěn)定，實驗過程中，應拉動彈簧測力計沿斜面做勻速運動。（2）分析表中的數據可得出：斜面越緩越省力；當粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率越高。（3）第四次實驗斜面的機械效率為。為了探究斜面的機械效率與斜面粗糙程度的關系，應保持斜面長和高度相同，所以需要與表中第2次實驗的數據對比，得出結論：在其它條件一定時，斜面越粗糙，斜面的機械效率越低。（4）通過對斜面機械效率的探究，可以發(fā)現用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊時，拉力做的是總功，克服摩擦力做的是額外功，總功一定大于額外功，即Fs＞fs，所以拉力F與摩擦力f的大小關系為F＞f。（5）第三次實驗中，額外功=總功-有用功=4．3N×1m-5N×0．7m=0．8J，所以摩擦力的大小為f=。