剖析(1)剖析表中第二列與第五列,斜面越陡越吃力,斜面越緩越省力;
(2)剖析表中第二列與第九列,斜面傾斜程度越大斜面機(jī)械效率越高;
(3)借助斜面提高重物,有用功是克服物體重力而做的功,額外功主要是克服磨擦力而做的功,物體加速運(yùn)動,會使物體的動能降低斜面機(jī)械效率和什么有關(guān),進(jìn)而降低額外功,所以拉力方向必須與磨擦力方向保持在同一條直線上,且勻速帶動物體;
(4)開始物體靜止在斜面上,勻速往上帶動和勻速往下帶動物體時(shí),物體遭到的磨擦力不變,額外功不變,向下勻速運(yùn)動時(shí)的有用功為克服物體重力做的功,向上運(yùn)動時(shí)有用功為拉力做的功除以重力做的功,則向下勻速時(shí)總功小于向上的總功,之后按照機(jī)械效率公式比較得出答案;
(5)按照η=$frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$frac{Gh}{Fs}$×100%求出第二次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率.
解答解:(1)從表中數(shù)據(jù)知:斜面傾斜程度越大,須要的拉力越大,即:斜面越陡越吃力;
(2)實(shí)驗(yàn)中在控制了物重、斜面與物體接觸面的粗糙程度等相同的情況下,斜面傾斜程度越大斜面機(jī)械效率越高;
(3)為了易于檢測拉力和盡量減少何必要的額外功,應(yīng)保持鐵塊沿斜面向下帶動鐵塊,使其做勻速直線運(yùn)動;
(4)開始物體靜止在斜面上,勻速往上帶動和勻速往下帶動物體時(shí),
物體對斜面的壓力(重力垂直斜面的分力)不變,接觸面的粗糙程度不變,則遭到的磨擦力不變,額外功不變,
向下勻速運(yùn)動時(shí)的有用功為克服物體重力做的功,向上運(yùn)動時(shí)有用功為拉力做的功除以重力做的功,
因向上運(yùn)動時(shí)拉力等于磨擦力乘以重力沿斜面的分力,向下運(yùn)動時(shí)拉力等于重力沿斜面的分力加上磨擦力,
所以,由總功等于額外功加上有用功可知斜面機(jī)械效率和什么有關(guān),向下運(yùn)動時(shí)總功小于向上的總功,
由η=$frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可知,勻速往下帶動物體時(shí)的機(jī)械效率較高;
(5)第二次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率:
η=$frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$frac{Gh}{Fs}$×100%=$frac{5.0N×0.15m}{2.2N×0.5m}$×100%≈68.2%.
故答案為:
(1)吃力;
(2)斜面越陡,機(jī)械效率越高;
(3)應(yīng)保持鐵塊沿斜面向下做勻速直線運(yùn)動;
(4)不相等;勻速往下帶動;
(5)68.2%.
點(diǎn)評本題通過實(shí)驗(yàn)探究斜面的機(jī)械效率、省力與斜面傾斜程度的關(guān)系,其高考查了有用功、總功、機(jī)械效率的估算,對這幾個概念一定要做到真正理解,同時(shí)能按照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)剖析得出推論.