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(2014•崇安区二模)钱老师在“探究斜面的额外功(W额外)与斜面的水平长度(L)是否有关”的实验中,如图所示,将弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从长度S=0.50m的木板搭成一个斜面底端匀

题目详情
(2014•崇安区二模)钱老师在“探究斜面的额外功(W额外)与斜面的水平长度(L)是否有关”的实验中,如图所示,将弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从长度S=0.50m的木板搭成一个斜面底端匀速拉至斜面顶端.
(1)钱老师在实验中,调整斜面的高度为h=0.20m,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数F=4.0N,则有用功为______ J,机械效率为______.
(2)将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功W额外与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度-工具所限,测量的为近似值)有如下关系:
L(m) 0.45 0.40 0.35 0.30
 W额外(J) 0.90 0.80 0.70 0.60
通过数据分析,钱老师得出初步结论:______.钱老师查阅资料后证实此结论是正确的.根据此结论,当斜面的水平长度L=0.40m时,斜面的机械效率为______;(保留一位小数)
(3)当木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数约为______N.
在上述实验过程中,A木块除了能长木板搭组成一个斜面之外,它的主要作用是______.
▼优质解答
答案和解析
(1)有用功W有用=Gh=5N×0.20=1J,总功W=Fs=4N×0.5m=2J,
斜面的效率η=
W
W
×100%=
1J
2J
×100%=50%;
(2)由表中实验数据可知,W额外与L成正比;
当斜面的水平长度L=0.40m时,
斜面高度h′=
s2−L2
=
(0.5m)2−(0.4m)2
=0.3m,
此时有用功W有用′=Gh′=5N×0.3m=1.5J,
总功W′=W有用′+W额外=1.5J+0.80J=2.3J,
效率η′=
W′
W′
×100%=
1.5J
2.3J
×100%=65.2%;
(3)当木板平放在水平桌面上,斜面的水平长度L=S=0.50m,
设此时的额外功为W,则
0.45m
0.90J
=
0.50m
W
,W=1J,
∵W=fS,∴f=
W
s
=
1J
0.50m
=2N,
物体做匀速运动,由平衡条件得:
弹簧测力计的拉力F=f=2N;
在上述实验过程中,A木块除了能长木板搭组成一个斜面之外,它的主要作用是调节斜面的水平长度.
故答案为:(1)1;50%;(2)斜面的长不变时,斜面的额外功与斜面的水平长度成正比;65.2%;(3)2;调节斜面的水平长度.