试题

题目：
（2013·武汉模拟）如图是小明同学测量斜面机械效率的实验装置．实验时用弹簧测力计拉着重为8N的木块沿斜面向上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数如图所示．在这次实验中，弹簧测力计沿斜面的拉力为
4.8N
4.8N
，斜面的机械效率为
62.5%
62.5%
，木块和斜面间的摩擦力为
1.8N
1.8N
．若要探究斜面的机械效率和物体重力的关系，应控制
斜面倾斜程度和斜面粗糙程度
斜面倾斜程度和斜面粗糙程度
保持不变．青果学院
答案
4.8N

62.5%

1.8N

斜面倾斜程度和斜面粗糙程度

解：（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，所以拉力的大小为4.8N，
拉力做的总功W总=Fs=4.8N×（0.64m+0.08m）=3.456J，
因△ABC∽△ADE，如图所示：
青果学院
所以物体上升的高度h=
AB×DE
AD
=
72cm×30cm
80cm
=27cm=0.27m，
有用功W有=Gh=8N×0.27m=2.16J，
斜面的机械效率η=
W有
W总
=
2.16J
3.456J
=62.5%．
（2）摩擦力做的功W额=W总-W有=3.456J-2.16J=1.296J，
摩擦力f=
W额
s
=
1.296J
0.64m+0.08m
=1.8N．
（3）斜面机械效率与物块重力、斜面倾斜程度和斜面粗糙程度有关，若要探究斜面的机械效率和物体重力的关系，应控制斜面倾斜程度和斜面粗糙程度保持不变．
故答案为：4.8N；62.5%；1.8N；斜面倾斜程度和斜面粗糙程度．
考点梳理
斜面机械效率的测量实验；功的计算．
（1）根据弹簧测力计的分度值读出拉力的大小，根据W=Fs求出总功，利用相似三角形对应变成比例求出物体上升的高度，再根据W=Gh求出有用功，利用效率公式求出斜面的机械效率．
（2）摩擦力做的功即为额外功，根据W=Fs求出摩擦力的大小．
（3）影响斜面机械效率的因素有物块重力、斜面倾斜程度和斜面粗糙程度，根据控制变量法可知，在研究机械效率和某一因素关系时，要控制其他两个因素保持一定．
本题考查了功和机械效率、摩擦力的计算以及弹簧测力计的读数，关键是知道影响斜面机械效率的因素和控制变量法的应用，难点是根据相似三角形得出物体上升的高度，还要注意物体移动距离的计算，这也是学生容易出错的地方．
计算题；实验题；控制变量法．
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