18.匀速直线80磨擦力0.6正2.32
【分析】
(1)从实验操作便捷的角度考虑,要检测沿斜面的拉力,就要让铁块做匀速直线运动,由于只有这样,弹簧测力计的示数稳定,检测才够确切;
(2)①根据求出机械效率;
②根据表格中的相同点和不同点剖析;
③求出总功和有用功,之后求出额外功,按照W=fs求出磨擦力;
(3)①分析表中实验数据,得出额外功与斜面水平厚度的关系;
②根据斜面的宽度与斜面水平宽度,由勾股定律求出斜面的高度,之后由功的公式求出有用功与总功;
③当木板置于水平面上时,克服磨擦力做的功为额外功,按照额外功与斜面水平宽度的关系求出斜面水平时的额外功斜面的机械效率怎么算,由功的公式求出磨擦力斜面的机械效率怎么算,之后由平衡条件求出弹簧测力计的拉力。
【详解】
(1)[1]沿斜面带动物体时,为使弹簧测力计的示数稳定,易于读数,所以应尽量使物体做匀速直线运动。
(2)①[2]第2次实验时斜面的机械效率
②[3]由图可知,物体的重力是相同的,货车与斜面间的磨擦是滚动磨擦,而铁块与斜面间的磨擦是滑动磨擦,它们遭到的磨擦力不同,故探究的是斜面的机械效率与磨擦力的关系。
③[4]第1次实验沿斜面拉铁块做的有用功
W有=Gh1=6N×0.1m=0.6J
拉力做的总功
W总=F1s1=1.2N×1m=1.2J
则额外功
W额=W总-W有=1.2J-0.6J=0.6J
由W额=fs得,铁块所受磨擦力
(3)[5]①由表中实验数据可知,W额外与L成反比。
②[6]当斜面的水平宽度L=0.40m时,斜面高度
此时有用功
W有用'=G1h'=5N×0.3m=1.5J
总功
W总'=W有用'+W额外'=1.5J+0.8J=2.3J
③[7]当木板平置于水平桌面上,斜面的水平宽度
L=s2=0.50m
设此时的额外功为W,因额外功与L成反比,则
则
W=1J
由W=fs得
此时铁块在水平桌面上做匀速运动,由平衡条件得:弹簧测力计的拉力
F=f=2N
【点睛】
本题考查了求斜面效率、实验数据剖析、求拉力等问题,有一定的难度;把握功的估算公式、效率公式、总功与有用功与额外功间的关系即可正确解题。