19.用圖示裝置探究“斜面機(jī)械效率”,實(shí)驗(yàn)記錄如表.
實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
物體
種類
物重
G/N
斜面高
h/cm
沿斜面的拉力F/N斜面長
s/cm
機(jī)械效率η/%
1小車4150.59095.2
2木塊41590
(1)沿斜面拉動(dòng)物體時(shí),應(yīng)使其做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(2)根據(jù)圖中測力計(jì)示數(shù),可知第2次實(shí)驗(yàn)的拉力是1.1N,總功是0.99J,機(jī)械效率為60.6%.
(3)由實(shí)驗(yàn)可得初步結(jié)論:斜面傾斜程度相同時(shí),摩擦力越大,機(jī)械效率越小.
(4)第2次實(shí)驗(yàn)中,木塊所受摩擦力為0.43N.

分析 (1)要測量沿斜面的拉力,就要讓木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),因?yàn)橹挥羞@樣,彈簧測力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定,測量才夠準(zhǔn)確;
(2)根據(jù)彈簧測力計(jì)的分度值讀出拉力的大小,根據(jù)W=Gh求出有用功,利用W=Fs求出總功,利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出斜面的機(jī)械效率;
(3)利用控制變量法分析表格中數(shù)據(jù),然后得出結(jié)論;
(4)額外功為克服斜面摩擦力做的功,大小為總功減去有用功,根據(jù)W=fs求出摩擦力的大。

解答 解:(1)為了保證彈簧測力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定,便于讀數(shù),應(yīng)讓木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng);
(2)由圖可知:彈簧測力計(jì)的分度值為0.1N,示數(shù)為1.1N,
有用功為W=Gh=4N×0.15m=0.6J,
總功為W=Fs=1.1N×0.9m=0.99J,
機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.6J}{0.99J}$×100%≈60.6%;
(3)由表格數(shù)據(jù)可知,物重、斜面高、斜面長相同,物體的種類即小車和木塊的摩擦力不同,滑輪組的機(jī)械效率不同,
且摩擦力越大,斜面的機(jī)械效率越低,故可得結(jié)論:斜面傾斜程度相同時(shí),摩擦力越大,機(jī)械效率越小;
(4)克服斜面摩擦力所做的額外功:
W=W-W=0.99J-0.6J=0.39J,
由W=Fs可得,摩擦力的大。
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{0.39J}{0.9m}$≈0.43N.
故答案為:
(1)勻速直線;
(2)1.1;0.99;60.6;
(3)摩擦力;
(4)0.43.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了斜面機(jī)械效率的探究實(shí)驗(yàn),涉及到實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、彈簧測力計(jì)的讀數(shù)、功和摩擦力的計(jì)算,利用好控制變量法分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論是關(guān)鍵.

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