用图示装置探究“斜面机械效率”,实验记录如下表.
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做______ 运动.
(2)根据图中测力计的示数,可知第2次实验的机械效率为______%.由实验可得初步结论:斜面倾斜程度相同时,______越小,机械效率越大.
(3)第1次实验中,木块所受摩擦力为______N.
【答案】(1)匀速直线;(2)95.2;摩擦力;(3)0.43
【解析】(1)从实验操作方便的角度考虑,要测量沿斜面的拉力,就要让木块做匀速直线运动,因为只有这样,弹簧测力计的示数稳定,测量才够准确;
(2)先读出弹簧测力计的示数,然后根据η=×100%=×100%求出机械效率;比较两次机械效率的大小即可判断;
(3)先根据W有=Gh和W总=Fs分别求出有用功和总功,然后根据W额=W总﹣W有求出额外功,克服摩擦力做功就是额外功,利用f=求出摩擦力.
解:(1)沿斜面拉动物体时,为使弹簧测力计的示数稳定,便于读数,所以应尽量使物体做匀速直线运动.
(2)由图可知,第2次实验弹簧测力计的示数即拉力F=0.7N,
则斜面的机械效率η=×100%=×100%=×100%≈95.2%.
比较两次的机械效率可知,第2次机械效率大,斜面的倾斜程度相同,小车所受的摩擦力小,由此可得结论:
斜面倾斜程度相同时,摩擦力越小,机械效率越大.
(3)由第1次实验的数据可知,
沿斜面拉木块做的有用功W有=Gh=4N×0.15m=0.6J,
拉力做的总功W总=Fs=1.1N×0.9m=0.99J,
则额外功W额=W总﹣W有=0.99J﹣0.6J=0.39J,
由W额=fs得,木块所受摩擦力f==0.390.=0.43N.
故答案为:(1)匀速直线;(2)95.2;摩擦力;(3)0.43.