用如图所示的实验装置测量斜面的机械效率.实验时,沿斜面向上匀速拉动弹簧测力计,使木块沿斜面匀速上升.为了研究斜面的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后用两木块做实验,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数 | 木块重 G/N | 木块上升的高度 h/m | 拉力 F/N | 木块沿斜面移动距离 s/m | 机械效率 η/% |
1 | 1.0 | 0.10 | 1.0 | 0.20 | |
2 | 2.0 | 0.10 | 2.3 | 0.12 | 72.5 |
请写出使用该斜面做额外功的原因:________.
(2)根据表中数据,能否得出斜面的机械效率与所拉木块重力关系的结论.如能得出,请写出结论;如不能得出结论,请说明原因.________.
解:(1)第1次实验时:
斜面的有用功W有=Gh=1.0N×0.10m=0.1J;
总功W总=Fs=1.0N×0.20m=0.2J;
斜面的效率η===50%.
使用该斜面做额外功的原因:克服木块和斜面之间的摩擦力做功.
(1)斜面的机械效率跟斜面的高度、斜面的粗糙程度有关,所以探究斜面的机械效率与物体的重力关系,要控制斜面的高度、斜面的粗糙程度不变,实验中只控制斜面的高度相同,采用两个不同物体,没有控制物体和斜面之间的粗糙程度不变.
故答案为:(1)0.1;50;木块和斜面之间的摩擦力做功;(2)不能;只控制斜面的高度相同,没有控制物体和斜面之间的粗糙程度不变.
(1)根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出总功,利用效率公式求出第1次实验时的机械效率;物体在斜面上运动时,受到和木板之间的摩擦力,摩擦力做的功即为额外功.
(2)要探究斜面的机械效率与物体的重力关系,要控制斜面的高度、斜面的粗糙程度不变.
点评:解决本题的关键:一是会区分斜面的有用功和总功,利用效率公式计算效率;二是明白额外功产生的原因;三是会利用控制变量法探究斜面机械效率的影响因素.
物理解题技巧分享:滑轮:轮上之力必相等,轴上之力轮2倍,省力必定费距离,轮上移距轴2倍。