如图所示是小明测量“斜面机械效率”的装置图.下表是他记录的实验数据:
| 实验次数 | 斜面倾斜程度 | 物体A重G/N | 物体上升高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 物体移动距离S/m | 有用功W有用/J | 总功W总/J | 机械效率η |
| 1 | 较缓 | 5.0 | 0.1 | 1.5 | 0.5 | 0.5 | 0.75 | 66.67% |
| 2 | 较陡 | 5.0 | 0.2 | 2.5 | 0.5 | 1 | 1.25 | |
| 3 | 最陡 | 5.0 | 0.3 | 3.4 | 0.5 | 1.7 | 88.24% |
(2)分析小明表格中的实验数据可知:长度相同的斜面,越平缓的越________(填“省力”或“费力”);斜面在我们生活中的应用有________(只写出一条即可).
(3)根据你的实验经历,实验中很难控制的操作是________.
试题答案
解:(1)第2次实验机械效率η==×100%=80%,第3次实验有用功W有用=Gh=5.0N×0.3m=1.5J;
(2)分析第3次实验到第1次实验不难发现,在斜面长度和粗糙程度不变的情况下,斜面越长越省力;日常生活中有很多事物应用斜面的原理而达到省力的目的,如楼梯、蜿蜒而上的山路等;
(3)实验中要求弹簧测力计的拉力等于物体与斜面的摩擦力,根据二力平衡的知识,只有物体做匀速直线运动时,拉力才等于摩擦力,而匀速直线运动操作起来有点难.
故答案为:(1)80%、1.5;(2)省力、盘山公路(或与螺旋有关的这类物体名称都可以);(3)拉动弹簧测力计使物体沿斜面匀速向上运动.
试题解析
(1)斜面的有用功是克服小车重力做功W有用=Gh,总功是克服斜面的摩擦力做功W总=FS,机械效率是η=;
(2)分析斜面的倾斜程度和拉力的大小,可以得出拉力和倾斜程度的关系;斜面的应用比较广泛,主要是利用了它省力的原理;
(3)这里用弹簧测力计的拉力体现斜面的摩擦力,只有物体做匀速直线运动时拉力才等于摩擦力.
点评:本题注重数据的计算和分析,重点考查学生对数据的分析处理能力,要求学生在平时实验中多观察,多分析,多思考.
