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13.用如圖所示裝置探究“斜面機械效率”,實驗記錄如表.
實驗次數(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機械效率η/%
1木塊4151.09066.7
2小車41590
(1)沿斜面拉動物體時,應(yīng)使其做勻速直線運動.
(2)根據(jù)圖中測力計示數(shù),可知第2次實驗時拉力的大小為0.7N,機械效率為95.2%.
由實驗可得初步結(jié)論:斜面傾斜程度相同時,摩擦力越小,機械效率越大.
(3)第1次實驗中,木塊所受摩擦力為0.33N.

分析 (1)要測量沿斜面的拉力,就要讓木塊做勻速直線運動,因為只有這樣,彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定,測量才夠準(zhǔn)確;
(2)根據(jù)彈簧測力計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%求出斜面的機械效率;
利用控制變量法分析表格中數(shù)據(jù),然后得出結(jié)論;
(3)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求出摩擦力的大小.

解答 解:(1)為了保證彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定,便于讀數(shù),應(yīng)讓木塊做勻速直線運動;
(2)由圖可知:彈簧測力計的分度值為0.1N,示數(shù)為0.7N,
有用功為W=Gh=4N×0.15m=0.6J,
總功為W=Fs=0.7N×0.9m=0.63J,
機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.6J}{0.63J}$×100%≈95.2%;
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,滑輪組的機械效率不同,
且摩擦力越小,斜面的機械效率越大,故可得結(jié)論:斜面傾斜程度相同時,摩擦力越小,機械效率越大;
(4)克服斜面摩擦力所做的額外功:
W=W-W=1.0N×0.9m-4N×0.15m=0.9J-0.6J=0.3J,
由W=Fs可得,摩擦力的大小:
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{0.3J}{0.9m}$≈0.33N.
故答案為:
(1)勻速直線;
(2)0.7;95.2;摩擦力;
(3)0.33.

點評 本題考查了斜面機械效率的探究實驗,涉及到實驗的注意事項、彈簧測力計的讀數(shù)、功和摩擦力的計算,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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C.
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